一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核電電纜絕緣料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核 電電纜絕緣料及制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 核電作為當(dāng)今世界最安全、最清潔及較經(jīng)濟的能源已成為世界各國解決能源問題 的重要途徑。由于核級電纜的敷設(shè)及使用環(huán)境條件特殊，目前各個國家均使用阻燃的電線 電纜，并由一般阻燃型核電站電纜向無鹵低煙阻燃型核電站電纜發(fā)展，特別是K1類電纜， 在無鹵低煙阻燃的基礎(chǔ)上還要通過一系列苛刻的核環(huán)境試驗考核(高溫、高壓、高濕、Y射 線輻照、機械牽拉等各種環(huán)境因素)，以確保核電站的高安全性和高可靠性。
[0003] 目前為了提高無鹵低煙阻燃性能，中國專利（公開號CN1929039A)通過添加乙丙橡 膠100份，氫氧化鋁50-90份、氫氧化鎂50-90份、氮化硼10-20份達到 阻燃和耐輻照要求，但其耐長期熱老化、力學(xué)性能較差?；诤穗娂夹g(shù)對電纜絕緣料提 出了很高的要求，要求這種材料具有優(yōu)良的阻燃和耐輻照性好、機械強度等綜合性能。而傳 統(tǒng)的核電電纜絕緣料受到新的挑戰(zhàn)，無法滿足這個要求。因此高性能的核電電纜絕緣料成 為新材料的研發(fā)熱點。
[0004] 本發(fā)明專利采用微米和納米填料共混，將微-納米的阻燃和耐輻照填料以適當(dāng)體 積比和合適的工藝與乙丙橡膠共混復(fù)合，形成了特殊的界面中間相，即復(fù)合材料的顯微結(jié) 構(gòu)和致密性分別獲得明顯的改善和提高，制備阻燃、耐輻照、力學(xué)性能優(yōu)異的核電電纜絕 緣料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核電電纜絕緣料及制備方法。
[0006] 本發(fā)明的一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核電電纜絕緣料，其組成按質(zhì)量份數(shù)計為： 乙丙橡膠100份；微米氫氧化鎂30-40份；納米氫氧化鎂8-15份；微米氮化硼4-7 份；介孔二氧化硅納米顆粒1-2份；納米氮化硼5-8份；聚乙烯醇纖維1-2份；2-巰基苯 并咪唑1-3份；高純度碳粉0. 5-1份；石蠟0. 5-0. 8份；過氧化二異丙苯5-8份；氧化 鎂1-2份；偶聯(lián)劑5-10份。
[0007] 本發(fā)明的核電電纜絕緣料中，所述的乙丙橡膠為三元乙丙橡膠與丙烯酸酯的共聚 物，或三元乙丙橡膠與二元乙丙橡膠的共聚物。
[0008] 本發(fā)明的核電電纜絕緣料中，所述的微米氫氧化鎂阻燃填料平均粒徑為4~8微 米；所述的納米氫氧化鎂阻燃填料平均粒徑為60~85納米。
[0009] 本發(fā)明的核電電纜絕緣料中，所述的微米氮化硼耐輻照填料平均粒徑為8~12微 米；所述的納米氮化硼耐輻照填料平均粒徑為45~70納米。
[0010] 本發(fā)明的核電電纜絕緣料中，所述的偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、促進劑DM和 聚乙烯蠟中的一種或者幾種混合物。
[0011] 本發(fā)明實施例使用的高純度碳粉為：東莞協(xié)力產(chǎn)的10000高純度碳粉。性能指標(biāo) 為：
【主權(quán)項】
1. 一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核電電纜絕緣料，其特征在于，其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計 為： 乙丙橡膠100份；微米氫氧化鎂30-40份；納米氫氧化鎂8-15份；微米氮化硼4-7 份；介孔二氧化硅納米顆粒1-2份；納米氮化硼5-8份；聚乙烯醇纖維1-2份；2-巰基苯 并咪唑1-3份；高純度碳粉0. 5-1份；石蠟0. 5-0. 8份；過氧化二異丙苯5-8份；氧化 鎂1-2份；偶聯(lián)劑5-10份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電電纜絕緣料，其特征在于，所述的乙丙橡膠為三元乙丙 橡膠與丙烯酸酯的共聚物，或三元乙丙橡膠與二元乙丙橡膠的共聚物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電電纜絕緣料，其特征在于，所述的微米氫氧化鎂阻燃填 料平均粒徑為4~8微米；所述的納米氫氧化鎂阻燃填料平均粒徑為60~85納米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電電纜絕緣料，其特征在于，所述的微米氮化硼耐輻照填 料平均粒徑為8~12微米；所述的納米氮化硼耐輻照填料平均粒徑為45~70納米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電電纜絕緣料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為KH550、 KH560、KH570、促進劑DM和聚乙烯蠟中的一種或者幾種混合物。
6. 如權(quán)利要求1至5任一所述的核電電纜絕緣料的制備方法，其特征在于，其制備步 驟：首先將微米氫氧化鎂、介孔二氧化硅納米顆粒、高純度碳粉、納米氫氧化鎂、微米氮化 硼、納米氮化硼與偶聯(lián)劑放入高速混合機，機械攪拌40-50分鐘至混合均勻，得到改性填 料；將乙丙橡膠生膠在密煉機中塑煉6-8分鐘，加入改性填料、聚乙烯醇纖維、2-巰基苯并 咪唑、石蠟、氧化鎂，在135-140°C進行充分混煉10-15分鐘，濾橡機過濾后，加入過氧化二 異丙苯，混煉，輾頁，即可得到核電電纜絕緣料。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種介孔二氧化硅納米復(fù)合核電電纜絕緣料及制備方法。該核電電纜絕緣料的制備，采用微米和納米阻燃、耐輻照填料共混，將微-納米的填料以適當(dāng)質(zhì)量比和合適的工藝與乙丙橡膠共混復(fù)合，其原料包括以下組分及含量重量份：乙丙橡膠100份；微米氫氧化鎂30-40份；納米氫氧化鎂8-15份；微米氮化硼4-7份；介孔二氧化硅納米顆粒1-2份；納米氮化硼5-8份；聚乙烯醇纖維1-2份；2-巰基苯并咪唑1-3份；高純度碳粉0.5-1份；石蠟0.5-0.8份；過氧化二異丙苯5-8份；氧化鎂1-2份；偶聯(lián)劑5-10份。本發(fā)明基于微納米填料形成了特殊的界面中間相，即復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)和致密性分別獲得明顯的改善和提高，制成阻燃、耐輻照、力學(xué)性能優(yōu)異的核電電纜絕緣料。
【IPC分類】C08L29-04, C08K5-37, C08L51-04, C08K13-06, C08K3-04, C08K3-36, H01B3-28, C08L23-16, C08K3-38, C08K3-22
【公開號】CN104761832
【申請?zhí)枴緾N201510168701
【發(fā)明人】陸洪波, 丁運生, 盛業(yè)華, 王潔然, 王業(yè)林
【申請人】安徽華能電纜集團有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日