一種核電用高密度硅酮橡膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硅酮橡膠，具體涉及一種核電用高密度硅酮橡膠及其制備和應(yīng) 用，屬于核電材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 核電廠防火屏障的目的在于環(huán)繞某一空間提供非能動邊界，此屏障應(yīng)有能力承受 和包容預(yù)計(jì)的火災(zāi)，以及不讓此火災(zāi)蔓延至防火屏障非火災(zāi)側(cè)的材料或物項(xiàng)，或不使這些 材料和物項(xiàng)發(fā)生直接或間接的損壞，并且要求這些功能的履行能在沒有任何滅火系統(tǒng)動作 的條件下完成。防火封堵是采用防火封堵材料對空開口、貫穿孔洞、建筑縫隙等進(jìn)行密封和 填塞，使其在規(guī)定的耐火時間內(nèi)與相應(yīng)構(gòu)件協(xié)同工作，以阻止熱量、火焰和煙氣蔓延擴(kuò)散的 一種技術(shù)措施。
[0003] 核電廠常用到的防火封堵材料有無機(jī)防火水泥、硅酮泡沫與硅酮橡膠。無機(jī)防火 水泥雖然因造價低廉曾被大量使用，但由于固化后強(qiáng)度高，使得在更換或增加貫穿件時施 工不便且容易損傷貫穿件，并且質(zhì)量也不夠穩(wěn)定，因而目前在美國、法國等核電大國的核電 廠中早已不再使用，國內(nèi)核電新建項(xiàng)目也有棄用此材料的趨勢。基于此，硅酮類材料成為當(dāng) 前核電廠孔洞防火封堵的最優(yōu)選擇。
[0004] 高密度硅酮橡膠能夠在室溫條件下于封堵位置迅速反應(yīng)形成蜂窩狀彈性密封結(jié) 構(gòu)，同時具備生物屏蔽功能。由于本項(xiàng)目涉及的硅酮類防火封堵材料在核電站核反應(yīng)堆安 全殼內(nèi)使用，因此對其性能要求較為嚴(yán)苛，需同時具備耐火、耐輻照、氣密、水密、抗DBA等 性能，且要求無毒無害、不含鹵素及硫元素、不會對接觸構(gòu)件及周圍環(huán)境產(chǎn)生危害等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種核電用高密度硅酮橡膠及其制備和應(yīng)用。 本發(fā)明的核電用高密度硅酮橡膠同時具備耐火、耐輻照、氣密、水密、抗DBA等性能，且要求 無毒無害、不含鹵素及硫元素、不會對接觸構(gòu)件及周圍環(huán)境產(chǎn)生危害。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種核電用高密度硅酮橡膠，包括體積比為1 :0. 95~ 1. 05的A組分和B組分，其中，
[0007] 所述A組分的原料組成及配比如下：
[0008]
[0009] 所述B組分的原料組成及配比如下：
[0010]
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0012] 進(jìn)一步，所述α，ω -二羥基聚硅氧烷的粘度范圍在800~1500cp。
[0013] 進(jìn)一步，所述羥基硅油的粘度范圍為800~1200cp。
[0014] 進(jìn)一步，所述含氫硅油的粘度范圍在20~40cp。
[0015] 進(jìn)一步，所述金屬粉末為鐵粉或者鉛粉。
[0016] 更進(jìn)一步，所述金屬粉末的粒徑范圍為80~150目。
[0017] 進(jìn)一步，所述金屬催化劑為鉑催化劑或者錫催化劑。
[0018] 進(jìn)一步，所述阻燃劑選自硼酸鋅、氫氧化鎂、聚磷酸銨、季戊四醇，或者氫氧化鋁。
[0019] 進(jìn)一步，所述填料選自輕質(zhì)碳酸鈣、硅灰石、氣相二氧化硅或硅微粉。
[0020] 進(jìn)一步，所述A組分和所述B組分的體積比為I : 1。
[0021] 本發(fā)明第二方面公開了前述核電用高密度硅酮橡膠的制備方法，包括以下步驟：
[0022] 1)A組分的制備：將A組分原料中的α，ω-二羥基聚硅氧烷與羥基硅油加入反應(yīng) 釜內(nèi)，在20~35°C、真空度0. 1~0. 05MPa下混合10~40min，再向以上混合溶液中加入 二甲酮、金屬催化劑、填料，用高速分散機(jī)攪拌混合30~40min，加入阻燃劑攪拌均勻，最后 加入金屬粉末，真空脫氣30~40min ;制得A組分；
[0023] 2)B組分的制備：將B組分中的α，ω -二羥基聚硅氧烷、含氫硅油，及羥基硅油加 入反應(yīng)釜中，在20~35°C攪拌10~40min，再向以上混合溶液中加入填料和阻燃劑，用高 速分散機(jī)攪拌混合30~40min，并保持罐內(nèi)溫度20~30°C，加入金屬粉末，真空脫氣30~ 40min ;制得B組分；
[0024] 3)將步驟1)制備的A組分和步驟2)制備的B組分按體積比1 :0. 95~1. 05混 合，于15~40°C固化50~120min，獲得高密度硅酮橡膠。
[0025] 本發(fā)明第三方面公開了前述核電用高密度硅酮橡膠作為防火阻燃封堵材料的應(yīng) 用。
[0026] 本發(fā)明的高密度硅酮橡膠作為防火阻燃封堵材料可應(yīng)用的領(lǐng)域如下：核電生物輻 照屏蔽區(qū)域、廢料儲存池區(qū)域，有小幅位移的管道系統(tǒng)，海油平臺、核動力潛艇、應(yīng)急柴油發(fā) 電機(jī)常用油箱和潤滑油儲存箱，工程設(shè)計(jì)防護(hù)系統(tǒng)，生以及安全屏障。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的高密度硅酮橡膠作為一種高度輻射屏蔽的防火材 料，具有極好的密封性能及阻熱性能。二次施工過程中，在更換或增加貫穿件時容易施工， 不損傷貫穿件?？墒褂貌讳h利的絕緣工具或設(shè)備有選擇性的輕易拆除。新增或移除都十分 便捷，新增加的高密度硅酮橡膠可與先前固化的材料結(jié)合成為一體的結(jié)構(gòu)。
[0028] 使用時，本發(fā)明的高密度硅酮橡膠采用液體施工，可確保貫穿件之間的縫隙充分 填充。固化后的產(chǎn)品應(yīng)用持久，耐損傷，表面易去污。本發(fā)明的產(chǎn)品對所接觸的電纜外絕緣 皮無腐蝕性，燃燒時釋放的氣體對人體無害，對周圍設(shè)備及電纜無腐蝕性。
【附圖說明】
[0029] 圖1為高密度硅酮橡膠封堵管道貫穿件貫穿墻體時的使用結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為高密度硅酮橡膠封堵管道貫穿件貫穿墻體時的剖示圖。
[0031] 附圖標(biāo)注：
[0032] 1.墻體2.管道貫穿件3.高密度硅酮橡膠封堵體
【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0034] 實(shí)施例1核電用高密度硅酮橡膠的制備
[0035] 1.原料配比
[0036] A組分原料配比為：α，ω-二羥基聚硅氧烷20kg(購自萊陽大易化工）；羥基硅油 IOkg(購自萊陽大易化工）；二甲酮3kg，鉬催化劑5kg ;鐵粉27kg ;氫氧化錯IOkg ;娃灰石 25kg〇
[0037] B組分原料配比為：α，ω-二羥基聚硅氧烷15kg ;羥基硅油5kg ;含氫硅油 IOkg(購自萊陽大易化工）；鐵粉35kg ;氫氧化鋁IOkg ;硅灰石25kg。
[0038] 2.制備方法
[0039] 1)A組分的制備：將A組分原料中的α，ω-二羥基聚硅氧烷與羥基硅油加入反應(yīng) 爸內(nèi)，在20~25°C、真空度0. 05MPa下混合lOmin，再向以上混合溶液中加入二甲酮、金屬 催化劑、填料，用高速分散機(jī)攪拌混合30min，加入阻燃劑攪拌均勻，最后加入金屬粉末，真 空脫氣40min;制得A組分；
[0040] 2)B組分的制備：將B組分中的α，ω -二羥基聚硅氧烷、含氫硅油、羥基硅油加入 反應(yīng)釜中，在20~25°C攪拌20min，再向以上混合溶液中加入填料和阻燃劑，用高速分散機(jī) 攪拌混合40min，并保持罐內(nèi)溫度20~30°C，加入金屬粉末，真空脫氣40min ;制得B組分； [0041] 3)將步驟1)制備的A組分和步驟2)制備的B組分按體積比1 :1混合，于40°C， 固化50min，獲得高密度硅酮橡膠。
[0042] 實(shí)施例2核電用高密度硅酮橡膠的制備
[0043] 1.原料配比
[0044] A組分：α，ω -二羥基聚硅氧烷25kg ;羥基硅油12kg ;二甲酮1kg、錫催化劑Ikg ; 鐵粉35kg ;硼酸鋅8kg ;輕質(zhì)碳酸1? 25kg。
[0045] B組分：α，ω -二羥基聚硅氧烷15kg ;羥基硅油8kg ;含氫硅油12kg ;鐵粉35kg ; 硼酸鋅IOkg ;輕質(zhì)碳酸媽25kg。
[0046] 2.制備方法
[0047] 1)A組分的制備：將A組分中的α，ω-二羥基聚硅氧烷與羥基硅油加入反應(yīng)釜 內(nèi)，在25~30°C、真空度0.1 MPa下混合20min，再向以上混合溶液中加入二甲酮、催化劑、 輕質(zhì)碳酸鈣，用高速分散機(jī)攪拌混合40min，加入阻燃劑攪拌均勻，再加入加入鐵粉，真空脫 氣30min ;灌裝，制得A組分；
[0048] 2)B組分的制備：將B組分中的α，ω -二羥基