[发明专利]第三代核电站严酷环境用电缆护套料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆护套料的制备方法，特别涉及一种第三代核电站严酷环境用电缆护套料及其制备方法。

背景技术

核能作为新一代能源，具有许多其它能源无法比拟的优点，不仅不会对环境造成破坏，而且核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，运输和储存都十分方便，所以兴建核电站对于我国是十分必要并具有光面前景的。随着当今社会的日益发展，我们国家也面临着煤炭、石油、天然气等能源燃料日益匮乏的境况，核能作为高效、清洁能源、不仅在安全性、稳定性以及对环境的保护性上都具有明显优势，还是一种更为经济的能源，它目前正在我过逐步的推行和发展，未来必将成为新一代的能源支柱。

目前我国的核电建设已经进入了高速发展期，第三代核电，如美国西屋公司AP1000核电机组，已在我国的三门建设。同时我国还提出规划未来先进核聚裂变能(第四代核电机组)的系统研制工作。无论是第三代还是第四代核能系统，核电的电缆及其电缆附件的绝缘材料都必须具有优良的长期热老化性能(热寿命≥90℃×60年)，稳定的耐辐照性能和电气性能、良好的阻燃以及低烟、无卤、低毒等特点。核电站电缆用绝缘材料的基材通常大多为聚乙烯、交联聚烯烃等材料，这些传统的电缆绝缘料在事故中会产生大量HCL气体，形成烟雾，成为火灾中人员伤亡的首要原因，因此电缆护套料的低烟无卤阻燃性能显得尤为重要。在核电站LOCA事故工况下，短时产生的高温高压冲击对电缆护套层有极强的破坏性，造成护套层腐蚀，电气性能下降等。目前我国现有技术均在40年寿命的热塑性低烟无卤材料上加以改进，但难度甚大。三代核电要求使用寿命达到60年以上，对耐温等级长期热老化提出了更高要求。故采用热固性材料作为基材将成为趋势。

发明内容

本发明的目的在于针对我国现有技术的不足，提供一种性能更为优越、在长期工作温度90℃的情况下，使用寿命达60年以上、适用于第三代核电站严酷环境下用电缆护套料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

第三代核电站严酷环境下用电缆护套料，主要由以下组分及重量份数的物料制成：

其中，所述乙烯醋酸乙烯共聚物EVA，VA含量为40％；

所述无机阻燃剂剂选自氢氧化镁，氢氧化铝中的一种或者二者组合；

所述氢氧化镁为德国马丁H5牌号,粒径10000目；

所述氢氧化铝为雅宝公司104牌号，粒径5-10微米；

所述防老剂包括2-巯基苯并咪唑，4,4’-二异丙苯基二苯胺中的一种或者其二者组合；

所述协效阻燃剂选自有机硅，碳酸镁、硼酸锌、红磷粉中的一种或者多种组合；

所述润滑剂选自白石蜡、硅油中的一种或者多种；

所述稳定剂为硬脂酸锌；

所述交联剂为过氧化二异丙苯；

所述助交联剂为三烯基异氰脲酸酯；

所述改性填料的制备方法如下：a、按质量比3-6:2-4:1的比例称取斜锆石、透闪石、水淬渣，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，然后加水制成浓度为50-60％的悬浮液，加入相当于悬浮液重量4-6％的α-烯基磺酸钠、3-4％的单十二烷基磷酸酯三乙醇胺和2-3％的山梨醇聚氧乙烯醚椰油酸酯，水浴加热至50-60℃，400-500r/min搅拌15-20min，过滤，烘干；b、取相当于步骤a制得的粉末重量3-4倍量的体积分数为90％的乙醇水溶液，然后加入相当于步骤a制得的粉末重量1-2％的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和0.5-1％的异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，水浴加热至40-50℃，200-300r/min搅拌20-30min，过滤，烘干即可。

第三代核电站严酷环境下用电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

第一步：配料

根据上述的配方组份重量份配比在电子秤上称重配料。

第二步：一次混炼

根据上述的配方组份按照第一步称重的份数，将乙烯醋酸乙烯共聚物、无机阻燃剂、协效阻燃剂、防老剂、抗辐射剂、稳定剂、润滑剂、乙烯基硅烷偶联剂投入密炼机混合，密炼机温度在80-100℃，密炼3-5分钟；将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷，然后将混合胶卷停放6-8小时；

第三步：二次混炼

将一次混合胶卷、交联剂、助交联剂、改性填料投入密炼机中，放下上顶栓，密炼温度控制在60-80℃，密炼40-50秒，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷。

第四步：辗页出片