一种核电站电缆用无卤低烟阻燃epdm材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料及其制备方法，属于高分 子材料加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 进入新世纪，能源的紧张和资源稀缺的显现，加之人们越来越担心火力发电带来 的地球温室效应对环境的负面影响，而开始看重核能干净、便宜的一面，同时核电技术的进 步也大大降低了核电站的危险性，使得核电站再次受到人们的青睐。核电作为一种新能源， 其发展和使用受到世界各国的普遍关注，核电对解决当前世界面临的能源危机和环境问题 是具有非常重要的积极作用。核电的发展与繁荣为核电站用电缆带来了广阔的发展空间， 高性能核电站电缆材料对与核能利用、核电发展具有重要的意义。目前市场上用于核电站 电缆材料的种类和数量繁多，核电站用电缆材料除了要具备良好的电气性能和机械物理性 能，更要具备优异的阻燃性能，且无卤低烟。因此，开发一种核电站电缆用无卤低烟阻燃 EPDM材料是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料及其制备方 法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料，由以下重量份的原料制成：三元乙丙 橡胶49-63、反式聚辛烯橡胶27-44、纤维水镁石22-33、双叔丁基过氧异丙基苯3-5、三氧化 钼10-15、赭石粉18-26、偏锑酸钠10-15、辛酸亚锡3-4、六苯氧基环三磷腈9-18、氟硼酸铵 5-10、二苯甲酰对醌二肟2-4、白油4-8、氢氧化钙3-6、歧化松香5-10、2_硫醇基苯骈噻唑 2-3、瓷化粉17_23、4, 4_二苯乙稀化二苯胺2_3、2, 6_二叔丁基_4_甲基苯酸1-2 ;
[0006] 所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和 锂辉石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的02/C02 = 20/80气氛下升温至 730-770°C，煅烧l_2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合 均匀，粉碎，过100-150目筛，在l_2MPa的N2气氛下升温至820-860°C，煅烧l_2h，炉冷至 室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉 体重量4-5倍的75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘 干，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至660-720°C，煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300 目筛即可。
[0007] 上述瓷化粉采用透闪石、锂辉石、伊利石和堇青石四种矿物填料进行陶瓷化处理 后，用于填充高分子材料体系，不仅可以提高材料的力学性能，还可以使得材料在高温或火 焰的作用下迅速形成陶瓷化的自支撑体，成瓷速度快，自支撑体致密、坚硬，且垂直燃烧不 延燃，起到了很好的耐火、防火、阻燃的效果。
[0008] -种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将三元乙丙橡胶、六苯氧基环三磷腈、歧化松香、二苯甲酰对醌二肟加入到捏 合机中混炼，混成团之后再加入2-硫醇基苯骈噻唑、三氧化钼、赭石粉、偏锑酸钠，待全部 混匀成团后于75-95°C温度下继续混炼25-35min，出料，冷却12-18h;
[0010] (2)将步骤（1)制得的胶料与反式聚辛烯橡胶、白油、辛酸亚锡、双叔丁基过氧异 丙基苯、氢氧化钙一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至70-80°C，辊距至l_2mm，混炼6-9min 后加入余下原料，调整辊温至55-65°C，辊距至2-3mm，混炼8-12min，出料，自然冷却至常温 即得。
[0011] 本发明的有益效果：
[0012] 本发明采用纤维水镁石、三氧化钼、偏锑酸钠、六苯氧基环三磷腈、氟硼酸铵等混 合使用用具有协同效应，使得材料具有优异的阻燃抑烟效果，阻燃性能卓越，达到FV-0级， 且在燃烧时不会放出浓烟或有毒气体，同时本发明制得的电缆材料具有优异的耐老化性、 耐热性和耐腐蚀性。
【具体实施方式】
[0013] -种核电站电缆用无齒低烟阻燃EPDM材料，由以下重量（kg)的原料制成：三元乙 丙橡胶56、反式聚辛烯橡胶38、纤维水镁石29、双叔丁基过氧异丙基苯4、三氧化钼12、赭石 粉22、偏锑酸钠13、辛酸亚锡3. 5、六苯氧基环三磷腈14、氟硼酸铵8、二苯甲酰对醌二肟3、 白油6、氢氧化钙4. 5、歧化松香8、2-硫醇基苯骈噻唑2. 5、瓷化粉19、4, 4-二苯乙烯化二苯 胺2. 5、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚1. 5;
[0014] 所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3:1的比例称取透闪石和锂辉石， 混合均匀，粉碎，过150目筛，在3MPa的02/C02 = 20/80气氛下升温至740°C，煅烧2h，炉冷 至室温；b、按质量比2:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过150目筛，在2MPa 的N2气氛下升温至840°C，煅烧1. 5h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧 后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量5倍的75%乙醇水溶液，4000r/min高 速研磨20min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2. 5MPa的Ar气氛下升温至690°C，煅烧2. 5h，炉 冷至室温，研细，过300目筛即可。
[0015] -种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)将三元乙丙橡胶、六苯氧基环三磷腈、歧化松香、二苯甲酰对醌二肟加入到捏 合机中混炼，混成团之后再加入2-硫醇基苯骈噻唑、三氧化钼、赭石粉、偏锑酸钠，待全部 混匀成团后于75-95°C温度下继续混炼25-35min，出料，冷却12-18h;
[0017] (2)将步骤（1)制得的胶料与反式聚辛烯橡胶、白油、辛酸亚锡、双叔丁基过氧异 丙基苯、氢氧化钙一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至70-80°C，辊距至l_2mm，混炼6-9min 后加入余下原料，调整辊温至55-65°C，辊距至2-3mm，混炼8-12min，出料，自然冷却至常温 即得。上述实施例制得的核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料的性能测试结果如下表所 示：
[0018] 表1核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料的性能测试结果
[0019]
【主权项】
1. 一种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料，其特征在于，由以下重量份的原料制 成：三元乙丙橡胶49-63、反式聚辛烯橡胶27-44、纤维水镁石22-33、双叔丁基过氧异丙 基苯3-5、三氧化钼10-15、赭石粉18-26、偏锑酸钠10-15、辛酸亚锡3-4、六苯氧基环三 磷腈9-18、氟硼酸铵5-10、二苯甲酰对醌二肟2-4、白油4-8、氢氧化钙3-6、歧化松香 5-10、2-硫醇基苯骈噻唑2-3、瓷化粉17-23、4,4-二苯乙烯化二苯胺2-3、2,6-二叔丁 基-4-甲基苯酚1-2 ; 所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和锂辉石，混 合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的02/C02=20/80气氛下升温至730-770°C，煅 烧1-2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过 100-150目筛，在l-2MPa的N 2气氛下升温至820-860°C，煅烧l_2h，炉冷至室温；c、将步骤 a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4-5倍的 75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2-3MPa的 Ar气氛下升温至660-720°C，煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300目筛即可。2. 根据权利要求1所述的一种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤： (1) 将三元乙丙橡胶、六苯氧基环三磷腈、歧化松香、二苯甲酰对醌二肟加入到捏合机 中混炼，混成团之后再加入2-硫醇基苯骈噻唑、三氧化钼、赭石粉、偏锑酸钠，待全部混匀 成团后于75-95°C温度下继续混炼25-35min，出料，冷却12-18h ; (2) 将步骤（1)制得的胶料与反式聚辛烯橡胶、白油、辛酸亚锡、双叔丁基过氧异丙基 苯、氢氧化f丐一同加入双辑炼胶机内，调整辑温至70_80°C，辑距至l_2mm，混炼6_9min后 加入余下原料，调整辊温至55-65°C，辊距至2-3mm，混炼8-12min，出料，自然冷却至常温即 得。
【专利摘要】本发明公开了一种核电站电缆用无卤低烟阻燃EPDM材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶49-63、反式聚辛烯橡胶27-44、纤维水镁石22-33、双叔丁基过氧异丙基苯3-5、三氧化钼10-15、赭石粉18-26、偏锑酸钠10-15、辛酸亚锡3-4、六苯氧基环三磷腈9-18、氟硼酸铵5-10、二苯甲酰对醌二肟2-4、白油4-8、氢氧化钙3-6、歧化松香5-10、2-硫醇基苯骈噻唑2-3、瓷化粉17-23、4,4-二苯乙烯化二苯胺？2-3、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚？1-2。本发明制得的电缆材料具有优异的耐老化性、耐热性和耐腐蚀性。
【IPC分类】C08K3/24, C08K3/22, B29B7/28, C08K3/38, B29B7/00, C08K13/04, C08L93/04, C08L23/16, C08K5/14, C08K7/08, C08L91/06, C08L23/20, H01B3/28
【公开号】CN105111595
【申请号】CN201510535049
【发明人】张万有, 周俊, 徐晓丽, 朱元忠, 夏侯东, 唐文群
【申请人】安徽电缆股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月26日