第三代核电站壳内热缩绝缘材料及制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热缩材料技术领域，尤其是涉及一种热缩绝缘材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 日本福岛事件之后，各国更重视核电安全问题。我们国家也积极得进行安全性更 高得第三代核电技术的引进和自主研发，目前自美国西屋引进的AP1000第三代核电技术、 国核自主研发的CAP1400第三代核电技术和中核和中广核合作的ACP1000第三代核电技术 即"华龙一号"核电技术都在积极推进中。第三代核电技术的推进，对核电站壳内热缩绝缘 材料提出了更高要求。
[0003] 所谓安全壳内热缩绝缘材料，是指在地震载荷作用下和正常工矿、设计基准事故 和严重事故工矿以及（或）事故后工矿下有能力完成其规定的功能。这就要求第三代核电 站壳内热缩绝缘材料在保证低烟、无卤、无毒的条件下，可以耐2500kGy的辐照老化，90°C 下热寿命可以达到60年，可以耐酸碱溶剂、耐油，同时还要满足优异的力学性能和电性能 要求。
[0004] 但目前国内外均没有可以同时达到上述要求的热缩绝缘材料，这对于热缩绝缘材 料来说是一个新的挑战。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种热缩绝缘材料，本发明提供的 热缩绝缘材料耐酸碱溶剂、耐油、耐辐照，同时还具有优异的力学性能和电性能。
[0006] 本发明提供了一种热缩绝缘材料，包括：
[0007] 聚烯炫树脂 40~80重量份； 阻燃剂 20~50重量份； 曱基乙婦基苯基娃橡版1~5重量份； 曱基三氟丙基石圭橡股1~5重量份； 抗氧剂 1~4重量份； 助剂 1~10重量份。
[0008] 优选的，所述聚烯烃树脂选自乙烯醋酸乙烯基树脂和聚乙烯中的一种或几种。
[0009] 优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和氮系阻燃剂的混合物。
[0010] 优选的，所述氢氧化铝、氢氧化镁和氮系阻燃剂的重量比为（4~6) : (2~3): (1 ~2)〇
[0011] 优选的，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基含量为20wt%~40wt%，乙烯基含量 为0? 5wt%~lwt%，分子量为30~40万g/mo1。
[0012] 优选的，所述甲基三氟丙基硅橡胶中氟含量为35wt%~45wt%，乙烯基含量为 0? 5wt%~lwt%，分子量为30~40万g/mol。
[0013]优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂AT-10和抗氧剂7910中的一种或几 种。
[0014] 优选的，所述助剂选自热稳定剂、着色剂、增塑剂和敏化剂中的一种或几种。
[0015] 本发明提供了一种热缩绝缘材料的制备方法，包括：
[0016] A)将聚烯烃树脂、阻燃剂、抗氧剂、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶 和助剂混炼，得到母料；所述聚烯烃树脂、阻燃剂、抗氧剂、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三 氟丙基硅橡胶和助剂的重量比为（40~80):(20~50):(1~4):(1~5):(1~5):(1~ 10);
[0017] B)将所述母料成型、辐照得到热缩绝缘材料。
[0018] 优选的，所述步骤A)具体为：将聚烯烃树脂、阻燃剂和抗氧剂混炼后，加甲基乙烯 基苯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶和助剂混炼，得到母料；所述聚烯烃树脂、阻燃剂、抗 氧剂、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶和助剂的重量比为（40~80):(20~ 50):(1 ~4):(1 ~5):(1 ~5):(1 ~10)〇
[0019] 与现有技术相比，本发明提供了一种热缩绝缘材料，包括：聚烯烃树脂40~80重 量份；阻燃剂20~50重量份；甲基乙烯基苯基硅橡胶1~5重量份；甲基三氟丙基硅橡胶 1~5重量份；抗氧剂1~4重量份；助剂1~10重量份。本发明提供的抗辐照改性剂甲 基乙烯基苯基硅橡胶具有优异的抗辐射性能，并具有良好的机械强度、电性能及热稳定性； 本发明提供的耐溶剂改性剂甲基三氟丙基硅橡胶具有良好的耐溶剂性、耐油性和耐高温性 能；本发明提供的聚烯烃树脂、阻燃剂、抗辐照改性剂、耐溶剂改性剂、抗氧剂和助剂的协同 作用共同使得热缩绝缘材料耐酸碱溶剂、耐油、无卤、耐辐照，同时还具有优异的力学性能 和电性能。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供了一种热缩绝缘材料，包括：
[0021] 聚烯烃树脂 40~80重量份； 阻燃剂 20~50重量份; 甲基乙烯基苯基桂橡胶1~5重量份； 甲基三氟丙基娃橡胶 1~5重量份； 抗氧剂 1~4重量份; 助剂 1~10重量份。
[0022] 本发明提供的热缩绝缘材料包括聚烯烃树脂，所述聚烯烃树脂为40~80重量份， 优选为45~75重量份，更优选为50~70重量份，最优选为55~65重量份。
[0023] 所述聚烯烃树脂优选选自乙烯醋酸乙烯基树脂和聚乙烯中的一种或几种；本发明 对于选择的聚乙烯不进行限定，优选为低密度聚乙烯；
[0024] 在本发明中，若聚烯烃树脂选自乙烯醋酸乙烯基树脂和聚乙烯，所述乙烯醋酸乙 烯基树脂和聚乙烯的混合比例优选为（2~3) :1。
[0025] 本发明提供的热缩绝缘材料包括20~50重量份的阻燃剂，优选包括25~45重 量份的阻燃剂，更优选包括30~40重量份的阻燃剂。
[0026] 所述阻燃剂优选为氢氧化铝、氢氧化镁和氮系阻燃剂的混合物。更优选的，所述氢 氧化铝、氢氧化镁和氮系阻燃剂的重量比为（4~6) : (2~3) : (1~2)。
[0027] 在本发明中，所述氮系阻燃剂优选包括三聚氰胺、双氰胺、胍盐及其衍生物，更 优选包括磷酸盐衍生物。本发明选用氮系阻燃剂FR-PN(深圳宏泰基实业有限公司）或 MCA(三聚氰胺氰尿酸盐）
[0028] 更优选的，本发明对上述氢氧化铝、氢氧化镁和氮系阻燃剂偶联处理。
[0029] 所述偶联处理方式优选具体为：将高搅机预热到80~90度，称取氢氧化铝、氢氧 化镁或氮系阻燃剂倒入高搅中，先低速启车，然后高速搅拌30分钟。将的乙烯基三乙氧基 硅烷偶联剂，慢慢加入到高速搅拌的填料中。待液体料全部加完之后，再搅拌10分钟，温度 在110度以上后，停机，低速启动高搅机放料。优选的，所述阻燃剂与所述硅烷偶联剂的质 量（kg) /体积比（ML)为：1 :8~12,更优选为1:10
[0030] 本发明所述氮系阻燃剂FR-PN与氢氧化铝、氢氧化镁体系协调作用，大大的提高 了阻燃性能，阻燃效果良好。
[0031] 本发明提供的热缩绝缘材料包括1~5重量份的抗辐照改性剂，优选为2~4重 量份的抗辐照改性剂。
[0032] 所述抗辐照改性剂为甲基乙烯基苯基硅橡胶。优选的，所述甲基乙烯基苯基硅橡 胶中苯基含量为20wt%~40wt%，乙烯基含量为0. 5wt%~lwt%，分子量为30~40万g/ mol〇
[0033] 本发明选择的抗福照改性剂甲基乙烯基苯基娃橡胶特定的结构可以吸收福射能， 具有优异的耐辐射性能并具有良好的机械强度、电性能及热稳定性。同时本发明特定的抗 辐照改性剂的结构与聚烯烃树脂更易辐照交联，本发明通过特定抗辐照改性剂的设计使得 本发明的热缩材料耐溶剂性、耐油性和耐高温性能大大提高。
[0034] 本发明提供的热缩绝缘材料包括1~5重量份的耐溶剂改性剂，优选为2~4重 量份的耐溶剂改性剂。
[0035] 所述耐溶剂改性剂为甲基三氟丙基硅橡胶。优选的，所述甲基三氟丙基硅橡胶中 氟含量为35wt%~45wt%，乙烯基含量为0. 5wt%~lwt%，分子量为30~40万g/mol。
[0036] 本发明选择的耐溶剂改性剂甲基三氟丙基硅橡胶特定的结构使得制备得到的热 缩材料具有良好的耐热性、抗氧化、耐油性、耐腐蚀和耐大气老化。同时，本发明特定的耐溶 剂改性剂的结构与聚烯烃树脂更易辐照交联，本发明通过特定耐溶剂改性剂的使用使得本 发明的热缩材料耐溶剂性、耐油性和耐高温性能大大提高。
[0037] 本发明提供的热缩绝缘材料包括1~4重量份的抗氧剂；优选为2~3重量份的 抗氧剂；所述抗氧剂优选选自抗氧剂1010、抗氧剂AT-10和抗氧剂7910中的一种或几种。
[0038] 本发明提供的热缩绝缘材料包括1~10重量份的助剂，优选为2~9重量份的助 剂，更优选为3~8重量份的助剂，
[0039] 在本发明中，所述助剂优选选自热稳定剂、着色剂、增塑剂和敏化剂中的一种或几 种。
[0040] 在本发明中，所述热稳定剂优选为甲基硫醇锡；所述着色剂优选选自炭黑N330和 黑色母料中的一种或几种。
[0041] 本发明特定的热稳定剂很好的提高的体系的温度，同时与耐溶剂改性剂、抗辐照 改性剂协同作用进一步提高了体系的热稳定性。
[0042] 所述增塑剂优选选自硅橡胶。所述敏化剂优选选自TMPTA或TMPTMA。
[0043] 本发明提供了一种热缩绝缘材料的制备方法，包括：
[0044]A)将聚烯烃树脂、阻燃剂、抗氧剂、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶 和助剂混炼，得到母料；所述聚烯烃树脂、阻燃剂、抗氧剂、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三 氟丙基硅橡胶