本發明屬于核電站用中高壓電纜料領域，具體涉及一種核電站用中高壓化學交聯電纜料及其制備方法和電纜。
背景技術：
：核電站電纜因其特殊的使用環境，要求電纜具有可靠的使用壽命、熱穩定、防潮性、化學穩定性和耐高能輻射等性能。因此，對用于核電站電纜的電纜材料也提出了較高的性能要求。現有的用于中高壓絕緣的電纜料，在長期的熱老化和輻射老化的作用下，分子間的化學鍵會發生斷裂，產生活性自由基或活性粒子，并會進一步發生化學反應，長期處于這樣的環境下，會加速反應，最終使材料的性能越來越劣化，制成的電纜用于核電站，存在很大的安全隱患。因此，很難同時達到核電站標準的90度60年的耐長期老化的性能要求、耐輻射性能、電性能等的使用要求。技術實現要素：本發明的第一目的在于獲得一種克服現有技術的不足，能在核電站環境下長期使用，用于10kV及以上等級的核電站用中高壓化學交聯電纜料。本發明的第二目的在于獲得一種克服現有技術的不足，能在核電站環境下長期使用，用于10kV及以上等級的核電站用中高壓化學交聯電纜料的制備方法。本發明的第三目的在于獲得一種克服現有技術的不足，能在核電站環境下長期使用，用于10kV及以上等級的核電站用中高壓化學交聯電纜。本發明的第一方面提供的一種核電站用中高壓化學交聯電纜料，所述電纜料包含：低密度聚乙烯，聚烯烴共聚物，穩定劑，交聯劑，交聯助劑，抗氧劑和防輻射改性劑，其中，按照質量份計，所述電纜料由以下原料制備而成：在本發明一個優選的實施方式中，所述聚烯烴共聚物為線性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一種或者任意兩種的混和。在本發明一個優選的實施方式中，所述穩定劑為二氧化鈦、氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂、水滑石中的一種或者任意兩種的混和。在本發明一個優選的實施方式中，所述復合抗氧劑由受阻酚類抗氧劑、含硫抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑復配而成，三者之間的重量比為2：1：1至1：1：2。在本發明的一個優選實施例中，所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑2246、抗氧1076中的一種或者任意兩種的混和。在本發明的一個優選實施例中，所述含硫抗氧劑為DLTP、DSTP、DMTP、抗氧劑300、抗氧劑1035中的一種或者任意兩種的混和。在本發明的一個優選實施例中，所述亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑618中的一種或者任意兩種的混和。在本發明一個優選的實施方式中，所述防輻射改性劑為硫酸鉛、硫酸鋇、碳化硼、硼酸鋅中的一種或者任意兩種的混和。在本發明一個優選的實施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指數為0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法測定。在本發明一個優選的實施方式中，所述交聯劑為過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基過氧化己烷中的至少一種。所述交聯助劑為三烯丙基羥脲酸酯(TAC)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、過氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一種或者任意兩種的混和。上述一種核電站用中高壓化學交聯電纜料的制備方法，包括以下步驟：a)將低密度聚乙烯，聚烯烴共聚物，穩定劑，交聯助劑，抗氧劑和防輻射改性劑進行配料后，放入高速混合機中，在室溫下攪拌3-5分鐘，混和均勻，然后經雙螺桿擠出造粒，螺桿各段溫度為：加料段90～100℃，輸送段105～110℃，熔融段120～125℃，機頭120～135℃；b)先將擠出的塑料粒子烘干后，用真空吸料機吸入真空轉鼓，然后，按比例稱取交聯劑在真空狀態下用倒吸原理吸入到真空轉鼓，將真空轉鼓升溫至80度，后吸收兩個小時后，冷卻打包。作為本發明的核電站用中高壓化學交聯電纜，由上述核電站用中高壓化學交聯電纜料制備而成。本發明通過改進配方，獲得了一種能在核電站環境下長期使用，耐長期老化性能，耐輻射性能，耐嚴酷環境，電性能好，機械性能優異用于10kV及以上等級的核電站用中高壓化學交聯電纜料。本發明人的核電站用中高壓化學交聯電纜料，克服了傳統中高壓化學交聯電纜料的不足，使該材料具有優異的耐長期老化性能，耐嚴酷環境，耐輻射性能，電性能和綜合機械性能，具體實施方式本發明人經過廣泛而深入的研究，通過改進配方，獲得了一種能在核電站環境下長期使用，耐長期老化性能，耐輻射性能，耐嚴酷環境，電性能好，機械性能優異用于10kV及以上等級的核電站用中高壓化學交聯電纜料。本發明人的核電站用中高壓化學交聯電纜料，克服了傳統中高壓化學交聯電纜料的不足，使該材料具有優異的耐長期老化性能，耐嚴酷環境，耐輻射性能，電性能和綜合機械性能，在此基礎上完成了本發明。以下對本發明的核電站用中高壓化學交聯電纜料的各組分進行詳細描述：低密度聚乙烯在本發明一個優選的實施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指數為0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法測定。聚烯烴共聚物聚烯烴共聚物能夠增加抗氧劑、穩定劑、防輻射改性劑等助劑在樹脂體系中的相容性。在本發明一個優選的實施方式中，所述聚烯烴共聚物為線性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一種或者任意兩種的混和。優選地，為乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物中的一種或者任意兩種的混和。穩定劑本發明的穩定劑，可以以很少的添加量實現與抗氧劑的協同效果，實現材料的長期熱壽命(90度60年)。在本發明一個優選的實施方式中，所述穩定劑為二氧化鈦、氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂、水滑石中的一種或者任意兩種的混和。優選地，為二氧化鈦、氧化鋅、氧化鈣中的一種或者任意兩種的混和。交聯劑交聯劑在本發明中起到使樹脂交聯的作用，對本發明的化學交聯電纜料中添加的交聯劑沒有具體限制，可以采用各種市售可用交聯助劑，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。在本發明一個優選的實施方式中，所述交聯劑為過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基過氧化己烷中的一種或者任意兩種的混和。交聯助劑在本發明的化學交聯電纜料中添加交聯助劑，以促進材料的進一步交聯，對本發明的化學交聯電纜料中添加的交聯劑沒有具體限制，可以采用各種市售可用交聯助劑，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。在本發明一個優選的實施方式中，所述交聯助劑為三烯丙基羥脲酸酯(TAC)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、過氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一種或者任意兩種的混和。優選地，為三烯丙基羥脲酸酯(TAC)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTMA)中的一種或者任意兩種的混和。復合抗氧劑抗氧劑指能防止或抑制諸如氧、熱、光、臭氧、機械應力、重金屬離子等因素破壞制品性能、延長制品儲存和使用壽命的助劑。本發明使用的抗氧劑由三種抗氧劑復配而成，具有優良的抗長期老化性，并且長期使用不變色，不影響材料的電性能和機械性能。在本發明一個優選的實施方式中，所述復合抗氧劑由受阻酚類抗氧劑1010、抗氧劑2246、抗氧1076中的一種或者任意兩種的混和。，含硫抗氧劑DLTP、DSTP、DMTP、抗氧劑300、抗氧劑1035中的一種或者任意兩種的混和。，和亞磷酸酯類抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑618中的一種或者任意兩種的混和復配而成。其中，所述受阻酚類抗氧劑、含硫抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為2：1：1至1：1：2。優選地，2：2：1至1：2：2。防輻射改性劑本發明的電纜料在長期的高能粒子輻射的環境下使用，防輻射改性劑的存在，能夠使材料具備優良的抗輻射性能。在本發明一個優選的實施方式中，所述防輻射改性劑為硫酸鉛、硫酸鋇、碳化硼、硼酸鋅中的一種或者任意兩種的混和。。電纜制品本發明還提供了一種采用本發明所述的核電站用中高壓化學交聯電纜制品。所述電纜制品能夠滿足第三代核電站90度60年的使用壽命，滿足核電站電纜耐輻射性能的要求，具有優異的機械性能、耐化學藥品性和良好電絕緣性能。制備方法本發明還提供了一種制備本發明所述的核電站用中高壓化學交聯電纜電纜料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：a)將低密度聚乙烯，聚烯烴共聚物，穩定劑，交聯助劑，抗氧劑和防輻射改性劑進行配料后，放入高速混合機中，在室溫下攪拌3-5分鐘，混和均勻，然后經雙螺桿擠出造粒，螺桿各段溫度為：加料段90～100℃，輸送段105～110℃，熔融段120～125℃，機頭120～135℃。b)先將擠出的塑料粒子烘干后，用真空吸料機吸入真空轉鼓，然后，按比例稱取交聯劑在真空狀態下用倒吸原理吸入到真空轉鼓，將真空轉鼓升溫至80度，后吸收兩個小時后，冷卻打包。應理解，此部分所述的低密度聚乙烯，聚烯烴共聚物，穩定劑，交聯劑，交聯助劑，抗氧劑和防輻射改性劑等的成分和用量如本文其它部分所述。本發明所述的一種核電站用中高壓化學交聯電纜料及制備方法具有如下優點：采用交聯劑后吸收的工藝，加工工藝簡單，加工過程材料損耗少，工藝安全穩定，設備投資較低，綜合性價比優越。采用本發明電纜料制得電纜制品能夠滿足第三代核電站90度60年的使用壽命和電纜耐輻射性能的要求。本發明的中高壓化學交聯電纜料，具有優異機械性能和電性能，能夠用于10kV及其以上電壓等級的電力電纜絕緣要求。本發明中，術語“含有”或“包括”或“采用”表示各種成分可一起應用于本發明的混合物或組合物中。因此，術語“主要由...組成”和“由...組成”包含在術語“含有”或“包括”或“采用”中。本發明的其他方面由于本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。本發明的其他方面由于本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照國家標準測定。若沒有相應的國家標準，則按照通用的國際標準、常規條件、或按照制造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的份數為重量份。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。實施例1實施例1配方的各組分名稱及各組分重量份數如表1所示：表1名稱重量/kg名稱重量/kg低密度聚乙烯80TAIC0.5乙烯丙烯共聚物20抗氧劑10101二氧化鈦1抗氧劑DSTP1硫酸鉛0.5抗氧劑6260.5過氧化二異丙苯2將低密度聚乙烯，聚烯烴共聚物，穩定劑，交聯助劑，抗氧劑和防輻射改性劑進行配料后，放入高速混合機中，在室溫下攪拌3-5分鐘，混和均勻，然后經雙螺桿擠出造粒，螺桿各段溫度為：加料段90～100℃，輸送段105～110℃，熔融段120～125℃，機頭120～135℃。先將擠出的塑料粒子烘干后，用真空吸料機吸入真空轉鼓，然后，按比例稱取交聯劑在真空狀態下用倒吸原理吸入到真空轉鼓，將真空轉鼓升溫至80度，后吸收兩個小時后，冷卻打包。對實施例1中的電纜料進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。實施例2實施例2配方的各組分名稱及各組分重量份數如表2所示：表2名稱重量/kg名稱重量/kg低密度聚乙烯80TAIC0.8乙烯丙烯共聚物20抗氧劑10101二氧化鈦2抗氧劑DSTP1硫酸鉛0.5抗氧劑6260.5過氧化二異丙苯2上述電纜料的制備方法與實施例1相同。對實施例2中的產品進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。實施例3實施例3配方的各組分名稱及各組分重量份數如表3所示：表3名稱重量/kg名稱重量/kg低密度聚乙烯70TAIC0.8乙烯丙烯共聚物30抗氧劑10100.5氧化鈣1.5抗氧劑DSTP1硼酸鋅0.5抗氧劑6261過氧化二異丙苯1.5上述電纜料的制備方法與實施例1相同。對實施例3中的產品進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。實施例4實施例4配方的各組分名稱及各組分重量份數如表4所示：表4名稱重量/kg名稱重量/kg低密度聚乙烯70TAIC0.8乙烯丙烯共聚物30抗氧劑10100.5氧化鈣1.5抗氧劑DSTP1硼酸鋅0.8抗氧劑6261過氧化二異丙苯1.5上述電纜料的制備方法與實施例1相同。對實施例4中的產品進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。實施例5實施例5配方的各組分名稱及各組分重量份數如表5所示：表5名稱重量/kg名稱重量/kg低密度聚乙烯90TAIC0.5乙烯丙烯共聚物10抗氧劑22461氧化鋅1抗氧劑3001硫酸鋇0.5抗氧劑6180.5過氧化二異丙苯2.5上述電纜料的制備方法與實施例1相同。對實施例5中的產品進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。實施例6實施例6配方的各組分名稱及各組分重量份數如表6所示：表6上述電纜料的制備方法與實施例1相同。對實施例6中的產品進行性能檢測試驗，各性能數值如性能實施例表7所示。性能實施例按以下方式進行產品性能測試：(1)拉伸性能測試：根據GB/T1040-2008標準測試核電站用中高壓化學交聯電纜料的拉伸性能；(2)電性能根據GB/T1408-2006標準測試核電站用中高壓化學交聯電纜料的電氣強度；根據GB/T1409-2006標準測試核電站用中高壓化學交聯電纜料的介電常數和介質損耗因數；根據GB/T1410-2006標準測試核電站用中高壓化學交聯電纜料的體積電阻率；(3)熱壽命根據GB/T1102.1-2003標準評價核電站用中高壓化學交聯電纜料的熱壽命；(4)耐輻射性能根據IEC61244:2014標準判定核電站用中高壓化學交聯電纜料的的長期輻射老化性能；測試結果如表7所示。表7：實施例產品性能測試結果從表7中數據可以看出，本發明制得的核電站用中高壓化學交聯電纜料不僅機械性能好，電氣性能優越，可用于中高壓的電壓等級電纜的絕緣；而且耐輻照性能好，可以在達到90度60年的熱壽命要求，能夠滿足AP1000、華龍一號等第三代核電站的性能要求。應用前景廣闊。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用以限定本發明的實質技術內容范圍，本發明的實質技術內容是廣義地定義于申請的權利要求范圍中，任何他人完成的技術實體或方法，若是與申請的權利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權利要求范圍之中。在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。當前第1頁1 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