核电站用电缆绝缘料

1.一种核电站用电缆绝缘料，其特征在于：该电缆绝缘料的原料包括以下 组分及含量重量份：
三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物    100份
氢氧化铝                         50-90份
氢氧化镁                         50-90份
2-巯基苯并咪唑                   1-3份
氧化镝                           3-10份
氮化硼                           10-20份
石腊                             1-6份
过氧化二异丙苯                   3-5份
氧化锌                           5-8份。
2.根据权利要求1所述的核电站用电缆绝缘料，其特征在于：该电缆绝缘 料的原料包括以下组分及含量重量份：
三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物    100份
氢氧化铝                         70份
氢氧化镁                         70份
2-巯基苯并咪唑                   2份
氧化镝                           6份
氮化硼                           15份
石腊                             3.5份
过氧化二异丙苯                   4份
氧化锌                           6.5份。

所属技术领域\n本发明涉及一种电缆绝缘料，特别是一种核电站用电缆绝缘料。\n背景技术\n核电站用电缆要求电缆绝缘材料必须具有优良的电气性能、耐辐照性能强、 耐热老化性能优、耐湿热性能优、无卤低烟低毒及阻燃性能好、使用寿命长等 特点。目前常用的绝缘材料为聚乙烯、交联聚烯烃与乙丙橡胶，上述一般材料 中聚合物在辐照作用下会产生电离或激发等反应，并会进一步发生以下化学反 应：大分子间由辐照引发的交联反应，辐照引发的降解反应、氧化反应，产生 气体产物，其他如异构化等。这些反应在不同的反应速率下发生的程度不同， 最终的结果是聚合物材料的分子量愈来愈小，甚至失去聚合物的性质，使电缆 绝缘材料的各项性能都大幅度下降。\n发明内容\n本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有优良的电气性 能、耐辐照性能强、耐热老化性能优、耐湿热性能优、无卤低烟低毒及阻燃性 能好、使用寿命长的核电站用电缆绝缘料。\n本发明的技术方案是：一种核电站用电缆绝缘料，其原料是：由三元乙丙 橡胶丙烯酸脂的共聚物构成的基料，由氢氧化铝和氢氧化镁构成的阻燃剂，由 2巯基苯并咪唑构成的抗氧剂，由氧化镝和氮化硼构成的抗辐照剂，由石腊构 成的润滑剂，由过氧化二异丙苯构成的交联剂，由氧化锌构成的活性剂。上述 电缆绝缘料的原料包括以下组分及含量重量份：\n三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物    100份\n氢氧化铝         50-90份\n氢氧化镁         50-90份\n2巯基苯并咪唑    1-3份\n氧化镝           3-10份\n氮化硼           10-20份\n石腊             1-6份\n过氧化二异丙苯   3-5份\n氧化锌           5-8份\n本发明产品的制备方法是；首先将上述各原料按配比要求提取后送入橡 胶密炼机混和，其次将上述混和料送入辗页机下片，最后将上述片料送入挤 橡机挤出加工成本发明产品。本发明产品生产的电线电缆经测试具有如下特 殊性能：\n    序号 项目名称     单位     测试值     1 拉伸强度     MPa     8     2 断裂伸长率     ％     350     3 20℃绝缘电阻常数  最小     MΩ·km     4360     4 150℃/30天热老化后 拉伸强度变化率 断裂伸长率变化率     ％     ％     20     17     5 氧指数     ％     28     6 γ射线(200Mrad/70℃)辐照后 断裂伸长率     ％     100     7 耐高温湿热电气性能 湿热老化绝缘变化率110℃*30d 156℃下的绝缘电阻常数最小     ％     MΩ·km     30     50     8 耐酸、碱性能 拉伸强度变化率 断裂伸长率变化率     ％     ％     -33     -38\n从以上数据可以看出，绝缘材料在经过200Mrad/70℃γ射线辐照后断裂伸 长率能达到100％，本发明在三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物中添加抗辐照剂和 抗氧剂能有效地使γ射线的破坏得到抑制，并降低了聚合物分子间力受破坏的 程度，减少局部C-C键因受激发而造成的链断裂，使降解的速度得到减缓。在 核电站标准中要求绝缘材料能通过单根垂直燃烧，在常规情况下乙丙橡胶易燃 烧，但本发明在三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物中加入大剂量阻燃剂氢氧化铝 和氢氧化镁后使本电缆绝缘材料不会燃烧，符合了核电站提出的阻燃要求。本 发明中通过加入抗氧剂，在核环境下聚合物的解聚反应速率明显减速，分子发 生碎裂或生成碳质残渣明显减少。由于热降解的过程始于分子链端或分子中的 其它薄弱点，相连的单体链节逐个失去，为了控制降解速率，本发明引入了有 效的自由基接受体抗氧剂2-巯基苯并咪唑，它能隔断自由基作为中间物和聚合 物反应生成新的自由基，使材料的抗老化性能得到很大程度的提高。通过阿累 尼乌斯公式计算，本发明绝缘材料的抗老化性能得到了极大的提高，使电缆使 用寿命可达40年以上。本绝缘材料还通过加入丙烯酸脂对三元乙丙橡胶进行改 性，提高了绝缘材料的分子内键合力，阻止侵蚀物聚合物的渗透，封闭聚合物 的易反应位置和减低侵蚀物的反应活性，达到耐酸、碱性目的，并通过抗辐照 剂和抗氧剂共同作用对绝缘材料进行有效防护。经过LOCA试验后绝缘材料还具 有一定的机械性能和电性能，能有效保护电缆的安全运行。\n本发明的优点是：在核电站用电缆绝缘料中，采用在三元乙丙橡胶丙烯 酸脂的共聚物中添加抗辐照剂、阻燃剂、抗氧剂等添加剂。从而提供了一种具 有优良的电气性能、耐辐照性能强、耐热老化性能优、耐湿热性能优、无卤低 烟低毒及阻燃性能好、使用寿命长的核电站用电缆绝缘料。\n具体实施方式\n下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。\n实施例1，一种核电站用电缆绝缘料，其原料包括以下组分及含量重量份：\n三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物    100份\n氢氧化铝         50 90份\n氢氧化镁         50-90份\n2疏基苯并咪唑    1-3份\n氧化镝           3-10份\n氮化硼           10-20份\n石腊             1-6份\n过氧化二异丙苯   3-5份\n氧化锌           5-8份\n本核电站用电缆绝缘料的产品的制备方法是：(1)、将三元乙丙橡胶-丙烯 酸脂的共聚物在密炼机中塑炼1-2分钟。(2)、加入氢氧化铝、氢氧化镁、2- 巯基苯并咪唑、氧化镝、氮化硼、石腊、氧化锌后混炼15分钟并经滤橡机过 滤。(3)、加入过氧化二异丙苯进行混炼并辗页。(4)、进挤橡机挤出就成本核 电站用电缆绝缘料的产品。\n实施例2，一种核电站用电缆绝缘料，其原料包括以下组分及含量重量份：\n三元乙丙橡胶-丙烯酸脂的共聚物    100份\n氢氧化铝                         50份\n氢氧化镁                         90份\n2巯基苯并咪唑                    1份\n氧化镝                           3份\n氮化硼                           10份\n石腊                             1份\n过氧化二异丙苯                   3份\n氧化锌                           5份\n其制备方法与实施例1相同。\n实施例3，一种核电站用电缆绝缘料，其原料包括以下组份及含量重量份：\n三元乙丙橡胶丙烯酸脂的共聚物     100份\n氢氧化铝                         90份\n氢氧化镁                         50份\n2巯基苯并咪唑                    3份\n氧化镝                           10份\n氮化硼                           20份\n石腊                             6份\n过氧化二异丙苯                   5份\n氧化锌                           8份\n其制备方法与实施例1相同。