一种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料及其制备方法，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，更要具备优异的耐高低温性能。因此，开发一种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料是十 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耐高低温氟橡胶材料及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料，由以下重量份的原料制成：羧基亚硝基 氟橡胶35-55、热塑性聚醚酯弹性体24-46、0 -腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶18-36、环氧蓖 麻油5-10、缩合磷酸铝8-14、氧化镁2-4、硬脂酸1-3、间戊二烯C5石油树脂10-15、二乙基 二硫代氨基甲酸锌2-3、二硫化四苄基秋兰姆1-2、过氧化二苯甲酰4-7、勃姆石粉15-25、六 亚甲基二胺氨基甲酸盐2_3、N，N' -二苯基对苯二胺1_2、2, 4, 6-二叔丁基苯2_3、瓷化粉 18-26、三（2-氯乙基）磷酸酯12-18、邻苯二甲酸二庚酯10-15 ;
[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] -种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将羧基亚硝基氟橡胶、腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶、环氧蓖麻油、间戊二 烯C5石油树脂、过氧化二苯甲酰加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入勃姆石粉、二乙 基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四苄基秋兰姆，待全部混匀成团后于70-90°C温度下继续混炼 30-40min，出料，冷却 12-18h;
[0010] ⑵将步骤⑴制得的胶料与热塑性聚醚酯弹性体、氧化镁、硬脂酸、六亚甲基二 胺氨基甲酸盐一同加入双辑炼胶机内，调整辑温至55-65°C，辑距至2-3mm，混炼5-10min后 加入余下原料，调整辑温至80-90°C，辑距至l_2mm，混炼4-8min，出料，自然冷却至常温即 得。
[0011] 本发明的有益效果：
[0012] 本发明采用羧基亚硝基氟橡胶、热塑性聚醚酯弹性体、0 _腈基乙基甲基乙烯基硅 橡胶复合，使得材料具有优异的耐高低温性，同时添加的邻苯二甲酸二庚酯，可以改善材料 的耐寒性，添加的三（2-氯乙基）磷酸酯，可以改善材料的耐热性。本发明制得的氟橡胶电 缆材料在高、低温时表现出优异的物理机械性能，工作温度范围非常宽，可在-70~250°C 范围内长期使用。
【具体实施方式】
[0013] -种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料，由以下重量（kg)的原料制成：羧基亚硝 基氟橡胶45、热塑性聚醚酯弹性体38、0 -腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶27、环氧蓖麻油8、缩 合磷酸铝12氧化镁3、硬脂酸2、间戊二烯C5石油树脂12、二乙基二硫代氨基甲酸锌2. 5、 二硫化四苄基秋兰姆1. 5、过氧化二苯甲酰6、勃姆石粉20、六亚甲基二胺氨基甲酸盐2. 5、 N，N'_二苯基对苯二胺1. 5、2, 4, 6-三叔丁基苯2. 5、瓷化粉22、三（2-氯乙基）磷酸酯16、 邻苯二甲酸二庚酯12 ;
[0014] 所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比4:1的比例称取透闪石和锂辉石， 混合均匀，粉碎，过120目筛，在2. 5MPa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2:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100目 筛，在1. 5MPa的N2气氛下升温至830°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4倍的75 %乙醇水溶液， 3500r/min高速研磨25min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2MPa的Ar气氛下升温至690°C，煅 烧2. 5h，炉冷至室温，研细，过250目筛即可。
[0015] -种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)将羧基亚硝基氟橡胶、腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶、环氧蓖麻油、间戊二 烯C5石油树脂、过氧化二苯甲酰加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入勃姆石粉、二乙 基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四苄基秋兰姆，待全部混匀成团后于70-90°C温度下继续混炼 30-40min，出料，冷却 12-18h;
[0017] (2)将步骤（1)制得的胶料与热塑性聚醚酯弹性体、氧化镁、硬脂酸、六亚甲基二 胺氨基甲酸盐一同加入双辑炼胶机内，调整辑温至55-65°C，辑距至2-3mm，混炼5-10min后 加入余下原料，调整辑温至80-90°C，辑距至l_2mm，混炼4-8min，出料，自然冷却至常温即 得。
[0018] 上述实施例制得的核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料的性能测试结果如下表所 示：
[0019] 表1核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料的性能测试结果
[0020]
【主权项】
1. 一种核电站电缆用耐高低温氟橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成： 羧基亚硝基氟橡胶35-55、热塑性聚醚酯弹性体24-46、(6-腈基乙基甲基乙烯基硅橡 胶18-36、环氧蓖麻油5-10、缩合磷酸铝8-14、氧化镁2-4、硬脂酸1-3、间戊二烯C5石 油树脂10-15、二乙基二硫代氨基甲酸锌2-3、二硫化四苄基秋兰姆1-2、过氧化二苯甲 酰4_7、勃姆石粉15_25、六亚甲基二胺氨基甲酸盐2_3、N，N'_二苯基对苯二胺1_2、 2, 4, 6-三叔丁基苯2-3、瓷化粉18-26、三（2-氯乙基）磷酸酯12-18、邻苯二甲酸二庚酯 10-15 ； 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耐高低温氟橡胶材料的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： (1) 将羧基亚硝基氟橡胶、(6-腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶、环氧蓖麻油、间戊二烯 C5石油树脂、过氧化二苯甲酰加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入勃姆石粉、二乙基 二硫代氨基甲酸锌、二硫化四苄基秋兰姆，待全部混匀成团后于70-90°C温度下继续混炼 30-40min，出料，冷却 12-18h ; (2) 将步骤（1)制得的胶料与热塑性聚醚酯弹性体、氧化镁、硬脂酸、六亚甲基二胺氨 基甲酸盐一同加入双辑炼胶机内，调整辑温至55_65°C，辑距至2_3mm，混炼5-10min后加入 余下原料，调整辊温至80-90°C，辊距至l_2mm，混炼4-8min，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耐高低温氟橡胶材料及其制备方法，其由以下原料制成：羧基亚硝基氟橡胶、热塑性聚醚酯弹性体、β-腈基乙基甲基乙烯基硅橡胶、环氧蓖麻油、缩合磷酸铝、氧化镁、硬脂酸、间戊二烯C5石油树脂、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四苄基秋兰姆、过氧化二苯甲酰、勃姆石粉、六亚甲基二胺氨基甲酸盐、N，N’-二苯基对苯二胺、2,4,6-三叔丁基苯、瓷化粉、三(2-氯乙基)磷酸酯、邻苯二甲酸二庚酯。本发明制得的氟橡胶电缆材料在高、低温时表现出优异的物理机械性能，工作温度范围非常宽，可在-70～250℃范围内长期使用。
【IPC分类】C08K5/521, C08K3/32, C08K9/00, C08K5/09, C08L91/00, C08K13/06, C08L57/02, C08K3/22, C08L83/07, C08K3/34, H01B3/28, C08L27/12, C08K5/12, C08L67/00, C08K5/39, C08K5/18, C08L71/00
【公开号】CN105111637
【申请号】CN201510535535
【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