一種核電站k1類電纜絕緣料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電纜技術領域，具體涉及一種核電站Kl類電纜絕緣料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 核電站運行過程中，包括電纜在內的內部組件需要承受熱、氧、核輻射等環境。高 分子材料會出現交聯和降解反應，分子鏈不斷形成支化結構和分子鍵的斷裂，隨著環境中 氧氣和臭氧的入侵，引發聚合物C-H鍵產生鏈式游離基反應，使C-H鍵斷裂生成游離基，生 成的游離基會進一步奪取聚合物上最活潑的氫原子，使得游離基反應連續進行，不斷導致 材料的降解，加速材料的老化。某些材料在火災時會產生大量的煙霧和鹵化氫氣體，對核設 施內部的人員和設備造成了非常大的破壞，因此電纜絕緣料具有阻燃、低煙、無鹵、低毒性 能是很有必要的。
[0003] 核電站電纜必須具有優良的電氣性能、較強的耐輻射性能、優異的耐老化性能、高 阻燃性能、無鹵低煙低毒、使用壽命長等性質。目前的電纜絕緣料是難以達到的，特別是要 求60年以上的使用壽命對現有電纜絕緣料更是艱難的考驗，但是目前第三代核電站的建 立，尤其是AP1000核電技術的推廣應用，又迫切需要解決這一難題，需要性能好、使用壽命 長達60年以上的電纜絕緣料。
【發明內容】
[0004] 根據以上現有技術的不足，本發明提出一種核電站Kl類電纜絕緣料及其制備方 法，解決了現有核電站電纜耐輻射性能不高、耐老化性能和阻燃性差的難題，同時具有低煙 無毒、使用壽命長等優點，能夠滿足第三代核電站苛刻環境的使用要求的電纜絕緣料。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：
[0006] -種核電站Kl類電纜絕緣料，包括如下重量份的物質：
[0007] 三元乙丙橡膠 100份： 白炭黑 20~40份； 防輻射劑 10~30份； 阻燃劑 3Θ~60份； 抗氧劑 1~2 ·份
[0008] 助交聯劑 2~5份? 其他加工助劑 5~10份,
[0009] 所述三元乙丙橡膠的主要聚合物鏈是飽和的。
[0010] 優選的，所述防輻射劑為Bi2O3和Bi 2W06按照重量比6~20 :4~10混合。鉍系 化合物對γ射線具有優異的屏蔽防護能力。
[0011] 優選的，所述阻燃劑為膨脹型阻燃劑ΝΡ430。更優選的，所述膨脹型阻燃劑包括烷 基磷酸酯類物質、三聚氰胺和多元醇。
[0012] 優選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按照質量比4~6 :4~6混合。
[0013] 優選的，所述助交聯劑為TAIC，其可以為液體或固態粉末。
[0014] 所述其他加工助劑包括潤滑劑、染色劑和偶聯劑中的至少一種。其中潤滑劑可以 為聚乙稀錯，染色劑可以為^氧化欽、絡黃、氧化鐵紅、錦黃等，偶聯劑為硅烷偶聯劑ΚΗ550， ΚΗ560, ΚΗ570, ΚΗ792, DL602, DL171 等。
[0015] 所述核電站Kl類電纜絕緣料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟一：將電纜絕緣料的原料按照上述配方進行稱重配料；
[0017] 步驟二：將高混機預熱到60-80°C，先將白炭黑、偶聯劑投入混合并攪拌4-6分鐘； 再加入三元乙丙橡膠，混合攪拌4-6分鐘出料；
[0018] 步驟三：將防輻射劑按上述比例進行混合均勻，形成防輻射劑漿體；
[0019] 步驟四：將抗氧劑按上述比例混合均勾，備用；
[0020] 步驟五：把步驟二的混合出料及防輻射劑Bi203/Bi 2W06漿體、抗氧劑1010/168、阻 燃劑NP430、助交聯劑TAIC、其他加工助劑在開放式混煉機上進行混煉10-15分鐘，壓延2mm 片料，用平板切粒機將片料切成方粒；
[0021] 步驟六：將所述方粒送入單螺桿擠出機中，擠制成顆粒狀，得到核電站Kl類電纜 絕緣料。
[0022] Bi作為一種新型的"綠色金屬"，無毒，衰減系數比Pb大。同PbO相比，Bi2O3具有 燒結揮發性小（通常不到〇. 2% )，在空氣中穩定、不溶于水、不會對人體造成影響、不存在 環境污染等諸多優點，含Bi的晶體一般密度較大，對射線吸收能力較強，Bi是Pb的理想 替代品之一。Bi 2O3作為一種功能粉體材料，其對γ射線具有很好的屏蔽性能。
[0023] Bi2WOJt為一種新型半導體光催化劑，具有較窄的帶隙寬度和特殊的層狀結構， 具有良好的可見光催化性能。
[0024] 膨脹型阻燃劑一般是以碳、氮、磷元素為核心成分的復合阻燃劑。通常由碳源（成 炭劑）、酸源（脫水劑）和氣源（膨脹劑）三部分組成，其阻燃機理為：材料燃燒時，各組分 間發生化學反應生成多孔膨脹炭層，該炭層能起到隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴作用，從而達 到阻燃目的。復合型膨脹阻燃劑ΝΡ430是一種集碳源、酸源和氣源于一體的膨脹型阻燃劑， 主要成分可能是烷基磷酸酯類物質復配三聚氰胺和多元醇。膨脹型阻燃劑ΝΡ430對三元乙 丙橡膠具有很好的阻燃效果。
[0025] 抗氧劑1010化學名為為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇 酯，為白色結晶粉末，是一種大分子型抗氧劑，無污染，不著色，揮發性小，耐水抽提，與大多 數聚合物具有很好的相容性，有良好的防止光和熱引起的變色作用，能防止熱氧老化，延長 塑料和橡膠制品的使用壽命。
[0026] 抗氧劑168中文名三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，本品不著色、不污染、耐揮 發性好。與抗氧劑1010有很好的協同作用，可有效地防止熱降解，給聚合物提供額外的長 期保護。
[0027] 本發明有益效果是：本發明制備的核電站用Kl類電纜絕緣料具有高抗輻射、高阻 燃、低煙、無毒、使用壽命長等優點，能夠滿足第三代核電站苛刻環境的使用要求。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過對實施例的描述，對本發明作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人 員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0029] 實施例1
[0030] 一種核電站Kl類電纜絕緣料，包括如下重量份的物質：
[0031]
[0032] 其中其他加工助劑包括潤滑劑聚乙烯蠟、染色劑二氧化鈦、硅烷偶聯劑KH550。
[0033] 其制備方法步驟如下：
[0034] 將電纜絕緣料的原料按照上述配方進行稱重配料；先把高混機進行預熱到60°C， 再將白炭黑、偶聯劑投入混合并攪拌4分鐘；再加入三元乙丙橡膠，混合攪拌6分鐘出料； 將防輻射劑Bi 203/Bi2W06&Bi 203和Bi 2W06按照質量比10 :10比例進行混合均勻，形成漿體； 將抗氧劑1010/168以抗氧劑1010和抗氧劑