一种核电用高密度硅酮橡胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硅酮橡胶，具体涉及一种核电用高密度硅酮橡胶及其制备和应 用，属于核电材料领域。
【背景技术】
[0002] 核电厂防火屏障的目的在于环绕某一空间提供非能动边界，此屏障应有能力承受 和包容预计的火灾，以及不让此火灾蔓延至防火屏障非火灾侧的材料或物项，或不使这些 材料和物项发生直接或间接的损坏，并且要求这些功能的履行能在没有任何灭火系统动作 的条件下完成。防火封堵是采用防火封堵材料对空开口、贯穿孔洞、建筑缝隙等进行密封和 填塞，使其在规定的耐火时间内与相应构件协同工作，以阻止热量、火焰和烟气蔓延扩散的 一种技术措施。
[0003] 核电厂常用到的防火封堵材料有无机防火水泥、硅酮泡沫与硅酮橡胶。无机防火 水泥虽然因造价低廉曾被大量使用，但由于固化后强度高，使得在更换或增加贯穿件时施 工不便且容易损伤贯穿件，并且质量也不够稳定，因而目前在美国、法国等核电大国的核电 厂中早已不再使用，国内核电新建项目也有弃用此材料的趋势。基于此，硅酮类材料成为当 前核电厂孔洞防火封堵的最优选择。
[0004] 高密度硅酮橡胶能够在室温条件下于封堵位置迅速反应形成蜂窝状弹性密封结 构，同时具备生物屏蔽功能。由于本项目涉及的硅酮类防火封堵材料在核电站核反应堆安 全壳内使用，因此对其性能要求较为严苛，需同时具备耐火、耐辐照、气密、水密、抗DBA等 性能，且要求无毒无害、不含卤素及硫元素、不会对接触构件及周围环境产生危害等。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供一种核电用高密度硅酮橡胶及其制备和应用。 本发明的核电用高密度硅酮橡胶同时具备耐火、耐辐照、气密、水密、抗DBA等性能，且要求 无毒无害、不含卤素及硫元素、不会对接触构件及周围环境产生危害。
[0006] 本发明的技术方案如下：一种核电用高密度硅酮橡胶，包括体积比为1 :0. 95~ 1. 05的A组分和B组分，其中，
[0007] 所述A组分的原料组成及配比如下：
[0008]
[0009] 所述B组分的原料组成及配比如下：
[0010]
[0011] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0012] 进一步，所述α，ω -二羟基聚硅氧烷的粘度范围在800~1500cp。
[0013] 进一步，所述羟基硅油的粘度范围为800~1200cp。
[0014] 进一步，所述含氢硅油的粘度范围在20~40cp。
[0015] 进一步，所述金属粉末为铁粉或者铅粉。
[0016] 更进一步，所述金属粉末的粒径范围为80~150目。
[0017] 进一步，所述金属催化剂为铂催化剂或者锡催化剂。
[0018] 进一步，所述阻燃剂选自硼酸锌、氢氧化镁、聚磷酸铵、季戊四醇，或者氢氧化铝。
[0019] 进一步，所述填料选自轻质碳酸钙、硅灰石、气相二氧化硅或硅微粉。
[0020] 进一步，所述A组分和所述B组分的体积比为I : 1。
[0021] 本发明第二方面公开了前述核电用高密度硅酮橡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0022] 1)A组分的制备：将A组分原料中的α，ω-二羟基聚硅氧烷与羟基硅油加入反应 釜内，在20~35°C、真空度0. 1~0. 05MPa下混合10~40min，再向以上混合溶液中加入 二甲酮、金属催化剂、填料，用高速分散机搅拌混合30~40min，加入阻燃剂搅拌均匀，最后 加入金属粉末，真空脱气30~40min ;制得A组分；
[0023] 2)B组分的制备：将B组分中的α，ω -二羟基聚硅氧烷、含氢硅油，及羟基硅油加 入反应釜中，在20~35°C搅拌10~40min，再向以上混合溶液中加入填料和阻燃剂，用高 速分散机搅拌混合30~40min，并保持罐内温度20~30°C，加入金属粉末，真空脱气30~ 40min ;制得B组分；
[0024] 3)将步骤1)制备的A组分和步骤2)制备的B组分按体积比1 :0. 95~1. 05混 合，于15~40°C固化50~120min，获得高密度硅酮橡胶。
[0025] 本发明第三方面公开了前述核电用高密度硅酮橡胶作为防火阻燃封堵材料的应 用。
[0026] 本发明的高密度硅酮橡胶作为防火阻燃封堵材料可应用的领域如下：核电生物辐 照屏蔽区域、废料储存池区域，有小幅位移的管道系统，海油平台、核动力潜艇、应急柴油发 电机常用油箱和润滑油储存箱，工程设计防护系统，生以及安全屏障。
[0027] 本发明的有益效果是：本发明的高密度硅酮橡胶作为一种高度辐射屏蔽的防火材 料，具有极好的密封性能及阻热性能。二次施工过程中，在更换或增加贯穿件时容易施工， 不损伤贯穿件。可使用不锋利的绝缘工具或设备有选择性的轻易拆除。新增或移除都十分 便捷，新增加的高密度硅酮橡胶可与先前固化的材料结合成为一体的结构。
[0028] 使用时，本发明的高密度硅酮橡胶采用液体施工，可确保贯穿件之间的缝隙充分 填充。固化后的产品应用持久，耐损伤，表面易去污。本发明的产品对所接触的电缆外绝缘 皮无腐蚀性，燃烧时释放的气体对人体无害，对周围设备及电缆无腐蚀性。
【附图说明】
[0029] 图1为高密度硅酮橡胶封堵管道贯穿件贯穿墙体时的使用结构示意图；
[0030]图2为高密度硅酮橡胶封堵管道贯穿件贯穿墙体时的剖示图。
[0031] 附图标注：
[0032] 1.墙体2.管道贯穿件3.高密度硅酮橡胶封堵体
【具体实施方式】
[0033] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0034] 实施例1核电用高密度硅酮橡胶的制备
[0035] 1.原料配比
[0036] A组分原料配比为：α，ω-二羟基聚硅氧烷20kg(购自莱阳大易化工）；羟基硅油 IOkg(购自莱阳大易化工）；二甲酮3kg，钼催化剂5kg ;铁粉27kg ;氢氧化错IOkg ;娃灰石 25kg〇
[0037] B组分原料配比为：α，ω-二羟基聚硅氧烷15kg ;羟基硅油5kg ;含氢硅油 IOkg(购自莱阳大易化工）；铁粉35kg ;氢氧化铝IOkg ;硅灰石25kg。
[0038] 2.制备方法
[0039] 1)A组分的制备：将A组分原料中的α，ω-二羟基聚硅氧烷与羟基硅油加入反应 爸内，在20~25°C、真空度0. 05MPa下混合lOmin，再向以上混合溶液中加入二甲酮、金属 催化剂、填料，用高速分散机搅拌混合30min，加入阻燃剂搅拌均匀，最后加入金属粉末，真 空脱气40min;制得A组分；
[0040] 2)B组分的制备：将B组分中的α，ω -二羟基聚硅氧烷、含氢硅油、羟基硅油加入 反应釜中，在20~25°C搅拌20min，再向以上混合溶液中加入填料和阻燃剂，用高速分散机 搅拌混合40min，并保持罐内温度20~30°C，加入金属粉末，真空脱气40min ;制得B组分； [0041] 3)将步骤1)制备的A组分和步骤2)制备的B组分按体积比1 :1混合，于40°C， 固化50min，获得高密度硅酮橡胶。
[0042] 实施例2核电用高密度硅酮橡胶的制备
[0043] 1.原料配比
[0044] A组分：α，ω -二羟基聚硅氧烷25kg ;羟基硅油12kg ;二甲酮1kg、锡催化剂Ikg ; 铁粉35kg ;硼酸锌8kg ;轻质碳酸1? 25kg。
[0045] B组分：α，ω -二羟基聚硅氧烷15kg ;羟基硅油8kg ;含氢硅油12kg ;铁粉35kg ; 硼酸锌IOkg ;轻质碳酸妈25kg。
[0046] 2.制备方法
[0047] 1)A组分的制备：将A组分中的α，ω-二羟基聚硅氧烷与羟基硅油加入反应釜 内，在25~30°C、真空度0.1 MPa下混合20min，再向以上混合溶液中加入二甲酮、催化剂、 轻质碳酸钙，用高速分散机搅拌混合40min，加入阻燃剂搅拌均匀，再加入加入铁粉，真空脱 气30min ;灌装，制得A组分；
[0048] 2)B组分的制备：将B组分中的α，ω -二羟基