一种核电站用耐辐射电缆绝缘料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种核电站用耐辐射电缆绝缘料。
【背景技术】
[0002]核能是一种清洁高效的能源。核电站使用的电缆，特别是安全壳内使用的电缆，按三代AP1000型核电标准，需要在辐射环境下正常使用寿命60年，并在事故情况下或事故后，耐受大剂量辐射以及能在高温、浸水、蒸汽等严酷条件能执行安全功能，还要求其绝缘芯线能够满足IEC60332-1的单根垂直燃烧试验和电缆的较高的绝缘电阻，这2个指标相互制约，高阻燃所需添加大量阻燃剂降低绝缘性能，高绝缘电阻需要尽量少添加阻燃剂以保持绝缘性能，以上问题一直是核电缆生产厂经常碰到的问题。
[0003]目前，现有的绝缘线芯的结构是采用2层结构，内层绝缘是交联聚乙烯，用于提供绝缘性能，外层绝缘是高阻燃聚烯烃料，用于提供高阻燃性能；但是，存在以下技术问题:
(1)生产工艺复杂，性能余度很小，经常会产生绝缘性能或者阻燃性能不合格的情况发生；
(2)耐受大剂量辐射和高温、浸水、蒸汽性能较差。因此，如何设计一种单层结构的绝缘料，能大大提高绝缘电阻同时，并不降低阻燃性能，大大提高耐受大剂量辐射和高温、浸水、蒸汽性能，成为本领域普通技术人员努力的方向。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种核电站用耐辐射电缆绝缘料，具有优异的耐辐射性能，耐高低温性能优异，而且阻燃性能和耐水性能好，适于核电站等高辐射场所使用。
[0005]本发明提出的一种核电站用耐辐射电缆绝缘料，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶100-120份，氟硅橡胶70-80份，聚酰亚胺30-40份，乙烯-四氟乙烯共聚物10-20份，氧化铅20-30份，稀土氧化物20-40份，氧化锌15-25份，氮化硼5_15份，氮化钛18-22份，有机膨润土 10-15份，云母粉35-45份，二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯2-3份，3，3-双_(叔丁基过氧)丁酸乙酯2-5份，硫磺粉0.4-1份，助交联剂TAIC 0.5_1份，助交联剂HVA-2 0.8-1.4份，肉桂酸钠2-4份，氧化镁4_6份，乙酰柠檬酸三辛酯2_5份，硬脂酸3-6份，防老剂1010-A 2-5份，防老剂D-50 3-4份，2-C -羟基-3' ,5r -二特戊基苯基)苯并三唑1-2份。
[0006]优选地，稀土氧化物为氧化镧、氧化钟、氧化镨、氧化钕、氧化镇、氧化镱、氧化?乙、氧化钪中的一种或两种以上的组合物。
[0007]优选地，三元乙丙橡胶、氟硅橡胶、聚酰亚胺、乙烯-四氟乙烯共聚物、氧化铅和稀土氧化物的重量比为 105-115:73-77:32-38:12-17:23-28:25_35。
[0008]优选地，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶105-115份，氟硅橡胶73-77份，聚酰亚胺32_38份，乙稀-四氟乙稀共聚物12-17份，氧化铅23-28份，稀土氧化物25-35份，氧化锌18-23份，氮化硼9-11份，氮化钛19-21份，有机膨润土 12-14份，云母粉37-43份，二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯2.2-2.8份，3，3-双-(叔丁基过氧)丁酸乙酯3-4份，硫磺粉0.6-0.8份，助交联剂TAIC 0.7-0.9份，助交联剂HVA-2 0.9-1.2份，肉桂酸钠
2.3-3.4份，氧化镁4.5-5.6份，乙酰柠檬酸三辛酯3_4份，硬脂酸4_5份，防老剂1010-A3-4份，防老剂D-50 3.2-3.8份，2-C -羟基-3 ' ,5r - 二特戊基苯基)苯并三唑1.3-1.7 份。
[0009]优选地，3，3_双_(叔丁基过氧)丁酸乙酯、硫磺粉、助交联剂TAIC、助交联剂HVA-2、肉桂酸钠和氧化镁的重量比为3.5:0.7:0.8:1:3:5。
[0010]优选地，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶110份，氟硅橡胶75份，聚酰亚胺35份，乙烯-四氟乙烯共聚物15份，氧化铅25份，稀土氧化物30份，氧化锌20份，氮化硼10份，氮化钛20份，有机膨润土 13份，云母粉40份，二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯2.5份，3，3-双-(叔丁基过氧)丁酸乙酯3.5份，硫磺粉0.7份，助交联剂TAIC 0.8份，助交联剂HVA-21份，肉桂酸钠3份，氧化镁5份，乙酰柠檬酸三辛酯3.5份，硬脂酸4.5份，防老剂1010^3.5份，防老剂0-50 3.5份，2-(2'-羟基-3' ,5' - 二特戊基苯基)苯并三唑
1.5 份。
[0011]上述核电站用耐辐射电缆绝缘料的制备方法如下:将三元乙丙橡胶、氟硅橡胶、聚酰亚胺和乙烯-四氟乙烯共聚物置于密炼机中，升温至上述原料熔融，接着混炼30-50min得到橡塑主料；将二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯加入云母粉中搅拌均匀后，再加入氧化铅、稀土氧化物、氧化锌、氮化硼、氮化钛和有机膨润土搅拌均匀得到无机辅料；将无机辅料加入橡塑主料中混炼均匀后，接着依次加入防老剂1010-A、防老剂D-50、2-C -羟基-3' ,57 - 二特戊基苯基)苯并三唑、乙酰柠檬酸三辛酯、硬脂酸、氧化镁、肉桂酸钠、3，3-双-(叔丁基过氧)丁酸乙酯、硫磺粉、助交联剂TAIC和助交联剂HVA-2，混炼均匀后，置于硫化机中硫化得到核电站用耐辐射电缆绝缘料。
[0012]本发明采用三元乙丙橡胶、氟硅橡胶、聚酰亚胺和乙烯-四氟乙烯共聚物作为橡胶主料，使本发明具有优异的耐辐射性能，耐高低温性能优秀，而且具有良好的机械性能，耐拉耐磨性能好；由于橡胶主料为杂链高分子或饱和高分子，因此本发明采用过氧化物硫化体系，即氧化镁、肉桂酸钠、3，3-双_(叔丁基过氧)丁酸乙酯、硫磺粉、助交联剂TAIC和助交联剂HVA-2构成过氧化物硫化体系，氧化镁和肉桂酸钠相互配合，使橡胶主料呈碱性条件，改善本发明硫化条件，促进本发明进行硫化，而硫磺粉、助交联剂TAIC和助交联剂HVA-2相互配合，提高了本发明交联程度，提高交联密度，还能保证本发明的交联速率；二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯作为偶联剂，使氧化铅、稀土氧化物、氧化锌、氮化硼、氮化钛、有机膨润土、云母粉能与橡胶主料相容，而乙酰柠檬酸三辛酯和硬脂酸相互配合进一步促使氧化铅、稀土氧化物、氧化锌、氮化硼、氮化钛、有机膨润土、云母粉在橡胶主料中分散均匀；氧化铅、稀土氧化物、氧化锌、氮化硼、氮化钛作为氧化物和氮化物，即陶瓷材料，使本发明在使用过程中能耐高温，而且在高温条件下瓷化，不仅能耐高温，还可以使电缆不变形，有效防止电缆短路烧毁；其中氧化铅、稀土氧化物组合使用能耐辐射，与橡胶主料配合后，可进一步提高本发明的耐辐射性能，使本发明在核电站使用过程中能耐射线辐射，增长使用寿命增长，有效防止因电缆绝缘料老化损坏引起安全隐患。
【具体实施方式】
[0013]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0014]实施例1
[0015]本发明提出的一种核电站用耐辐射电缆绝缘料，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶120份，氟硅橡胶70份，聚酰亚胺40份，乙烯-四氟乙烯共聚物10份，氧化铅30份，稀土氧化物20份，氧化锌25份，氮化硼5份，氮化钛22份，有机膨润土 10份，云母粉45份，二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯2份，3，3-双-(叔丁基过氧)丁酸乙酯5份，硫磺粉0.4份，助交联剂TAIC I份，助交联剂HVA-2 0.8份，肉桂酸钠4份，氧化镁4份，乙酰柠檬酸三辛酯5份，硬脂酸3份，防老剂1010-A 5份，防老剂D-50 3份，2-(2'-羟基-3'，5' -二特戊基苯基)苯并三唑2份。
[0016]实施例2
[0017]本发明提出的一种核电站用耐辐射电缆绝缘料，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶105份，氟硅橡胶77份，