AP1000核电站用1E级K1类电缆绝缘料及制备方法转让专利

申请号 : CN201310752879.0

文献号 : CN103756163B

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发明人 : 梁家荣侯海良翁文彪施冬梅

申请人 : 上海至正道化高分子材料股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其各组分以重量份数为:基础树脂100份;补强剂80~180份;润滑剂3~10份;防老剂3~15份;抗铜剂0.1~0.8份;偶联剂2~8份;交联剂3~5份;交联敏化剂2~5份;所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM)50~80份;线型超低密度聚乙烯(VLDPE)20~50份;所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为:0.5~5g/10min;所述EDPM的门尼粘度为20‑35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55‑70%;所述的防老剂为2,6‑二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3‑三(2‑甲基‑4‑羟基‑5‑特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6‑乙氧基‑2,2,4‑三甲基‑1,2‑二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4‑三甲基‑1,2‑二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合。

权利要求 :

1.一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,包括如下组分,且其各组分以重量份数计算为:所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶,线型超低密度聚乙烯的混合物;

所述基础树脂各组成重量组分组成为:

三元乙丙橡胶                           50~80份;

线型超低密度聚乙烯                     20~50份;

所述线型超低密度聚乙烯的熔融指数为:    0.5~5g/10min;

所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;

所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体的组合。

2.如权利要求1所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,由以下各组分组成,且其各组分以重量份数计算为:

所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶,线型超低密度聚乙烯的混合物;

所述基础树脂各组成重量组分组成为:

三元乙丙橡胶                          50~80份;

线型超低密度聚乙烯                    20~50份;

所述线型超低密度聚乙烯的熔融指数为:   0.5~5g/10min;

所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;

所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体的组合。

3.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中,所述基础树脂中的EDPM为ENB型EDPM。

4.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土或其组合。

5.如权利要求4所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中所述补强剂选自氧化锌和煅烧陶土的组合:氧化锌                                    30~60份;

煅烧陶土                                  50~110份。

6.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中润滑剂选自:硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。

7.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中,所述防老剂各组分的重量组成为:

2,6-二叔丁基对甲酚 0.5~4份

1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷 0.5~3份

6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉 0.2~3份

2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物 0.5~3份。

8.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中,所述抗铜剂选自:N,N’-双[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。

9.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中,所述偶联剂选自乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。

10.如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,其中,所述交联敏化剂选自异氰尿酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种;或者,所述交联剂选自过氧化二异丙苯。

11.一种如权利要求1或2所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料的制备方法,提供如权利要求1或2所述的组分;

将交联剂以外的组分采用密炼机共混后出料,所述出料挤出造粒,得到母料;

所述母料与交联剂混合,得到所述AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料。

12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述基础造粒采用双螺杆造粒机,在挤出造粒过程中的四个温度段为:加料段115~125℃,输送段125~135℃,熔融段135~145℃,机头140~150℃。

13.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述母料与交联剂采用热水加热真空转鼓,其温度为55±3℃。

说明书 :

AP1000核电站用1E级K1类电缆绝缘料及制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种核电站用低烟无卤电缆绝缘料,AP1000核电站用低烟无卤电缆绝缘料,具体涉及到一种符合AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方及制备方法。

背景技术

[0002] AP1000美国西屋公司设计开发的双环路1000MW级压水堆。AP1000在传统压水堆核电技术的基础上,采用“非能动”的安全系统,设计寿命长达60年。1E级为AP1000核电站内反应堆和电厂内电气系统和设备的安全等级。1E级要求系统能完成反应堆紧急停堆;安全壳隔离、堆芯应急冷却、反应堆余热导出、反应堆安全壳的热导出;防止放射性物质向周围环境排放等功能。K1类电缆是安装在安全壳内,通过K1类质量验证程序,其在正常情况下、地震载荷下及事故环境下或事故后能完成规定功能的电缆。要达到1E级K1要求的指标,电缆绝缘料必须具有优越的耐长期的热老化性能、电气稳定性、化学稳定性和抗辐射性。常用电缆绝缘材料在长期热老化和核辐射的环境下,聚合物发生降解严重,材料的性能不能满足核电站电缆的使用要求。AP1000核电站要求寿命达60年,而原来的电缆设计要求为40年,因此电缆材料的设计寿命有待提高。
[0003] 为了满足K1类电缆苛刻验证程序,要求电缆绝缘材料需要有很高的绝缘性能,因为在经过苛刻的K1类电缆验证程序以后,还要要求电缆具有正常运行的功能,如果绝缘材料的体积电阻率不够高,则在验证程序最后发生击穿。一般的低烟无卤电缆料体积电阻率为1012欧姆米,基本上不能满足E1级K1类电缆验证的要求。
[0004] 在安全壳内的环境是高温高湿度的环境,普通的低烟无卤料含有大量的填料,容易吸潮,吸潮以后的电缆料无论是机械性能或者是电性能都会有很大的下降。
[0005] 综上所述,本领域缺乏一种可克服现有的技术困难的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方,并要求该电缆绝缘料为低烟无卤电缆料,具有高体积电阻率,在90℃使用温度下,寿命可以达到60年,且抗辐射能力强等优点。

发明内容

[0006] 本发明的第一目的在于获得一种可克服现有的技术困难,提供一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方。该电缆绝缘料为低烟无卤电缆料,具有高体积电阻率,在90℃使用温度下,寿命可以达到60年,且抗辐射能力强等优点。
[0007] 本发明的第二目的在于获得一种可克服现有的技术困难,提供一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料的制备方法。该电缆绝缘料为低烟无卤电缆料,具有高体积电阻率,在90℃使用温度下,寿命可以达到60年,且抗辐射能力强等优点。
[0008] 在本发明的第一方面,提供了一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,包括如下组分,且其各组分以重量份数计算为:
[0009]
[0010] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0011] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0012] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0013] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0014] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0015] 所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;
[0016] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合。
[0017] 在本发明的一个具体实施方式中,AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料由以下各组分组成,且其各组分以重量份数计算为:
[0018]
[0019] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0020] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0021] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0022] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0023] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0024] 所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;
[0025] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合。
[0026] 在本发明的一个具体实施方式中,所述基础树脂中的EDPM为ENB型EDPM。
[0027] 在本发明的一个具体实施方式中,其中所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土或其组合。
[0028] 优选的,其中所述补强剂选自氧化锌和煅烧陶土的组合:
[0029] 氧化锌                          30~60份;
[0030] 煅烧陶土                        50~90份。
[0031] 在本发明的一个具体实施方式中,润滑剂选自:硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。
[0032] 在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述防老剂各组分的重量组成为:
[0033]
[0034] 在本发明的一个具体实施方式中,所述抗铜剂选自:N,N’-双[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。
[0035] 在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述偶联剂选自乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)。
[0036] 在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述交联敏化剂选自异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
[0037] 在本发明的一个具体实施方式中,所述交联剂选自过氧化二异丙苯(DCP)。
[0038] 本发明的第二方面提供一种本发明所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料的制备方法;
[0039] 提供组分:
[0040]
[0041] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0042] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0043] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0044] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0045] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0046] 所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;
[0047] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合;
[0048] 将交联剂以外的组分采用密炼机共混后出料,所述出料挤出造粒,得到母料;
[0049] 所述母料与交联剂混合,得到所述AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料。
[0050] 优选的,所述基础造粒采用双螺杆造粒机,在挤出造粒过程中的四个温度段为:加料段115~125℃,输送段125~135℃,熔融段135~145℃,机头140~150℃;
[0051] 优选的,所述母料与交联剂采用热水加热真空转鼓,其温度为55±3℃。
[0052] 在一个具体实施方式中,将各组分将无机填料按照比例混合在高速混合机中高速混合至温度到110℃,加入硬脂酸锌后搅拌3-6分钟出料放置,与树脂、除交联剂以外助剂按配比使用密炼机先初步共混10-15分钟出料,出料趁热用南京瑞亚聚合物装备有限公司双螺杆挤出造粒机挤出造粒,得到母料。母料再与交联剂按比例用水加热真空转鼓混合1小时,得AP1000核电站用1E级K1类电缆绝缘料成品。

具体实施方式

[0053] 本发明人经过广泛而深入的研究,通过改进制备工艺,本产品使用三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物,选用了特殊的抗氧体系,产品具有优良的长期抗热老化性,材料的使用寿命超过60年,同时所得电缆绝缘材料具有很高的绝缘性能,且在严苛的条件下(高温高湿度的环境)仍然保持良好的机械性能或者是电性能。在此基础上完成了本发明。
[0054] 本发明的技术构思在于:
[0055] 本发明涉及到一种符合AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方及制备方法,属于电缆新材料技术领域。AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料包括以下组分及重量份数,基础树脂100份,补强剂80~180份,润滑剂3~10份,防老剂3~15份,抗铜剂0.1~0.8份,偶联剂2~8份,交联剂3~5份,交联敏化剂2-5份。本发明解决了现有电缆材料在核电站环境内,使用温度为90℃条件下长期使用寿命低于60年的难题。本绝缘材料具有高抗辐射性。
[0056] 本发明中,术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
[0057] 以下对本发明的各个方面进行详述:
[0058] AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料
[0059] 在本发明的第一方面,提供了一种AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料,包括如下组分,且其各组分以重量份数计算为:
[0060]
[0061] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0062] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0063] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0064] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0065] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0066] 所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;
[0067] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合。
[0068] 本产品性能完全满足AP1000核电站用1E级K1类电缆的要求,产品处于国际领先水平,完全可以替代国内外产品。具体表现在:
[0069] 本产品使用三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物,选用了特殊的抗氧体系,产品具有优良的长期抗热老化性,材料的使用寿命超过60年;
[0070] 优异的抗辐照性能,完全满足核电站安全壳内严酷核辐照环境下,电缆维持正常功能的运行。
[0071] 为了更好的延长使用寿命并保持在严苛条件下的机械性能和电学性能,在本发明的一个具体实施方式中,所述基础树脂中的EDPM为ENB型EDPM。
[0072] 为了更好的延长使用寿命并保持在严苛条件下的机械性能和电学性能,在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述防老剂各组分的重量组成为:
[0073]
[0074] 在本发明的一个具体实施方式中,其中所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土或其组合。所述补强剂还可以采用本领域各种的补强剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0075] 在本发明的一个具体实施方式中,润滑剂选自:硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡。所述润滑剂还可以采用本领域各种润滑剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0076] 在本发明的一个具体实施方式中,所述抗铜剂选自:N,N’-双[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。所述抗铜剂还可以采用本领域各种的抗铜剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0077] 在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述偶联剂选自乙烯基三(β-甲氧基乙 氧基)硅烷(A-172)。所述偶联剂还可以采用本领域各种的偶联剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0078] 在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述交联敏化剂选自异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。所述交联敏化剂还可以采用本领域各种的交联敏化剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0079] 在本发明的一个具体实施方式中,所述交联剂选自过氧化二异丙苯(DCP)。所述交联剂还可以采用本领域各种的交联剂,只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
[0080] 制备方法
[0081] 本发明的第二方面提供一种本发明所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料的制备方法;
[0082] 提供组分:
[0083]
[0084] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0085] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0086] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0087] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0088] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0089] 所述EDPM的门尼粘度为20-35%,乙烯含量为55-70%;
[0090] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合;
[0091] 将交联剂以外的组分采用密炼机共混后出料,所述出料挤出造粒,得到母料;
[0092] 所述母料与交联剂混合,得到所述AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料。
[0093] 优选的,所述基础造粒采用双螺杆造粒机,在挤出造粒过程中的四个温度段为:加料段115~125℃,输送段125~135℃,熔融段135~145℃,机头140~150℃;
[0094] 优选的,所述母料与交联剂采用热水加热真空转鼓,其温度为55±3℃。
[0095] 在一个具体实施方式中,将各组分将无机填料按照比例混合在高速混合机中高速混合至温度到110±5℃,加入硬脂酸锌后搅拌3-6分钟出料放置,与树脂、除交联剂以外助剂按配比使用密炼机先初步共混10-15分钟出料,出料趁热用南京瑞亚聚合物装备有限公司双螺杆挤出造粒机挤出造粒,得到母料。母料再与交联剂按比例用水加热真空转鼓混合1±0.1小时,得AP1000核电站用1E级K1类电缆绝缘料成品。
[0096] 优选实施方式
[0097] 本发明的上述技术目的通过以下技术方案得以实施:AP1000核电站用低烟无卤电缆绝缘料,其特征在于,各组分名称及组分的用量份为:
[0098]
[0099] 所述的基本树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物,树脂中必须含有乙丙橡胶,乙丙橡胶系以单烯烃乙烯、丙烯和第三单体共聚而成,有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能优异。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用,在150-200℃下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)具有高的拉伸强度、极好的柔韧性、抗化学性及耐辐射性。其中,线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为:0.5~5g/10min。EDPM必为ENB型,门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%。
[0100] 所述补强剂为氧化锌和煅烧陶土的组合。氧化锌作为常用橡胶硫化促进剂,其具有比表面积大,活性高的特点。也可以对橡胶进行补强,使橡胶具有良好的耐腐蚀性能、抗裂性能优异的机械性能。陶土经过煅烧活化后,陶土与橡胶分子间的作用力增大,使之具有一定补强性能。
[0101] 所述的润滑剂为:硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁或聚乙烯蜡的一种或组合。
[0102] 所述用的防老剂选自:2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)的组合。2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)采用德国进口产品,具有卓越的热稳定性和长效抗热老化性能,与受阻酚抗氧剂CA合并使用能有效提高材料的长期耐热老化性能;抗老剂AW对材料抗氧化、耐臭氧性、耐热性、耐候性和耐屈挠龟裂性特别优良,并且能大大提高材料抗辐射性能;防老剂RD并用橡胶优异的防老剂,能防止和延缓橡胶的氧化和老化。
[0103] 更优选的抗老剂6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)为江苏华达化工集团有限公司生产。2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物(RD)为江苏圣奥化学科技有限公司生产。
[0104] 所述的抗铜剂选自:N,N’-双[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(MD1024)[0105] 所述的抗铜剂具有很强的抑制重金属离子催化老化能力,抗铜害效果显著,并且具有与树脂相容性好,分散性好,具有抗氧和抗铜双重作用。
[0106] 更优选的抗铜剂为瑞士汽巴的Irganox MD-1024。
[0107] 所述偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)。
[0108] 所述的偶联剂A-172能提高无机表面树脂之间的偶联。改善矿物填充弹性体的电气性能和机械强度,特别是在湿态下其性能更显著。
[0109] 更优选的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)为德固塞公司生产。
[0110] 所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)。交联剂在考虑使用性能条件下,优选廉价易得的交联剂过氧化二异丙苯(DCP)。
[0111] 更优选过氧化二异丙苯(DCP)为上海高桥石化公司生产。
[0112] 所述的交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中 的一种。
[0113] 更优选的交联敏化剂为上海方锐达化学品有限公司的TAIC交联敏化剂。
[0114] 本发明中,AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方及制备方法包括以下步骤:
[0115] 将无机填料按照比例混合在高速混合机中高速混合至温度到110℃,加入硬脂酸锌后搅拌3-6分钟出料放置,与树脂、除交联剂以外助剂按配比使用密炼机先初步共混10-15分钟出料,出料趁热用双螺杆挤出造粒机挤出造粒,得到母料。母料再与交联剂按比例用水加热真空转鼓混合1小时。
[0116] 优选的,所用的双螺杆造粒机,在挤出造粒过程中的四个温度段为:加料段115~125℃,输送段125~135℃,熔融段135~145℃,机头140~150℃。真空转鼓温度为55℃。
[0117] 更优选的,上述双螺杆挤出造粒机为南京瑞亚聚合物装备有限公司生产。
[0118] 最优选的实施方式
[0119] 在本发明的一个更优选实施方式中,AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料由以下各组分组成,且其各组分以重量份数计算为:
[0120]
[0121] 所述的基础树脂选自:三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物;
[0122] 所述基础树脂各组成重量组分组成为:
[0123] 三元乙丙橡胶(EDPM)                         50~80份;
[0124] 线型超低密度聚乙烯(VLDPE)                  20~50份;
[0125] 所述线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的熔融指数为: 0.5~5g/10min;
[0126] 所述EDPM的门尼粘度为20-35(ML(1+4),100℃),乙烯含量为55-70%;
[0127] 所述的防老剂为2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-特丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(抗老剂AW)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(抗老剂RD)或其组合。
[0128] 为了更好的延长使用寿命并保持在严苛条件下的机械性能和电学性能,在本发明的一个具体实施方式中,所述基础树脂中的EDPM为ENB型EDPM。
[0129] 为了更好的延长使用寿命并保持在严苛条件下的机械性能和电学性能,在本发明的一个具体实施方式中,其中,所述防老剂各组分的重量组成为:
[0130]
[0131] 优选的,其中所述补强剂选自氧化锌和煅烧陶土的组合:
[0132] 氧化锌                            30~60份;
[0133] 煅烧陶土                          50~90份。
[0134] 在本发明的最优选实施方式中得到的所述的AP1000核电站用1E级K1类低烟无卤硫化交联电缆绝缘料配方及制备方法性能完全满足AP1000核电站用1E级K1类电缆的要求,产品处于国际领先水平,完全可以替代国内外产品。其有如下优点:
[0135] 本产品使用三元乙丙橡胶(EDPM),线型超低密度聚乙烯(VLDPE)的混合物,选用了特殊的抗氧体系,产品具有优良的长期抗热老化性,材料的使用寿命超过60年;
[0136] 优异的抗辐照性能,完全满足核电站安全壳内严酷核辐照环境下,电缆维持正常功能的运行;
[0137] 除了满足上述的要求外,本发明最优配方的绝缘材料的配方之间协同非常好,在高温高湿度条件下力学性能和电性能稳定性特别优异,更杜绝助剂析出现象。
[0138] 如无具体说明,本发明的各种原料均可以通过市售得到;或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
[0139] 本发明的其他方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。
[0140] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比,所述的聚合物分子量为数均分子量。
[0141] 除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
[0142] 实施例1.
[0143] 各组分名称及各组分重量份数如下:
[0144]
[0145] 上述发明的制备方法,其包括以下工艺步骤:
[0146] 将无机填料按照比例混合在高速混合机中高速混合至温度到110℃,加入硬脂酸锌后搅拌3-6分钟出料放置,与树脂、除交联剂以外助剂按配比使用密炼机先初步共混10-15分钟出料,出料趁热用南京瑞亚聚合物装备有限公司双螺杆挤出造粒机挤出造粒,得到母料。母料再与交联剂按比例用水加热真空转鼓混合1小时,得成品。粒 过程中的四个温度段为:加料段115~125℃,输送段125~135℃,熔融段135~145℃,机头140~150℃。真空转鼓温度为55℃。
[0147] 对实施例1中的产品进行性能检测试验,各性能数值如表1:
[0148] 表1实施例1产品性能测试结果:
[0149]
[0150] 实施例2
[0151] 各组分名称及各组分重量份数如下:
[0152]
[0153] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
[0154] 对实施例2中的产品进行性能检测试验,各性能数值如表2:
[0155] 表2实施例2产品性能测试结果
[0156]
[0157] 实施例3
[0158] 各组分名称及各组分重量份数如下:
[0159]
[0160] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
[0161] 对实施例3中的产品进行性能检测试验,各性能数值如表3:
[0162] 表3实施例3产品性能测试结果
[0163]
[0164] 实施例4
[0165] 各组分名称及各组分重量份数如下:
[0166]
[0167] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
[0168] 对实施例2中的产品进行性能检测试验,各性能数值如表2:
[0169] 表4实施例4产品性能测试结果
[0170]
[0171] 实施例5
[0172] 各组分名称及各组分重量份数如下:
[0173]
[0174] 上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
[0175] 对实施例5中的产品进行性能检测试验,各性能数值如表5:
[0176] 表5实施例5产品性能测试结果
[0177]
[0178] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
[0179] 在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对