[發明專利]一種耐輻射無鹵阻燃電纜料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310556197.2
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103589076A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 胡杰;吳新振;吉海燕;巢艷紅;陳曉軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;無錫江南電纜有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L83/04;C08L79/08;H01B3/28;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/02;C08K3/38;C08K5/09;C08K5/37;C08K5/14;C08K5/3437
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及電線電纜用高分子材料領域，具體指一種耐輻射無鹵阻燃電纜料及其制備方法。

背景技術

隨著當前世界各國對能源需求的急劇增長，核能作為一種替代能源，其發展和使用受到了世界各國的普遍關注。盡管由于2011年福島核電站事故以來，世界各國對核能的使用和發展持更加謹慎的態度，但正如第四代核能系統國際論壇所倡導的，我們需要對核電站的設計進行不斷創新，以滿足更高的安全要求以及提高能源效率。而在此基礎上，核能應用的進一步發展對解決當前世界面臨的能源危機和環境問題是具有非常重要的積極作用的。核電的發展與繁榮為核電站用電纜帶來了廣闊的發展空間，高性能核電站用電纜材料的研究、開發和應用對于我國的核能利用、核電發展及核電設備國產化進程具有重要意義，對于我國電纜行業提高技術水平，加快產品升級具有積極的引導作用。

我國電纜行業于上個世紀80年代中后期開始了核電站電纜及所用材料的研究與開發工作，核電站用電纜的發展過程實質上是電纜材料的更新換代過程。按照核電電纜性能的要求，所用電纜材料除了要具備良好的電氣性能和機械物理性能外，最重要的是還必須具有優良的耐輻射性能及無鹵低煙阻燃性能等。

目前的耐輻射無鹵阻燃電纜材料的研究中，耐輻射性能的提高主要是通過向基礎樹脂中加入抗輻射助劑來實現的。從聚合物受到高能輻射后發生化學變化的分析，大分子接受輻射后發生激發生成自由基的初級反應，是大分子鏈發生后續交聯或降解反應的最重要原因之一，進而導致聚合物結構發生顯著變化，性能劣化。因此，提高高分子材料耐輻射性可以通過向聚合物中加入抗氧劑來實現，捕獲大分子受到輻射后產生的自由基，阻斷進一步的裂解、交聯等不利化學反應。但這種方法在惰性氣氛或真空環境下效果比較良好，而在有氧氣存在時，效果會受到很大的影響，需要加入更大量的抗氧助劑，這可能會對電纜材料的絕緣性能等其他性能產生不利影響。除此以外，還可以通過向電纜材料中加入某些能吸收輻射的助劑，將高能輻射經中間過渡態轉化為熱量耗散，也能夠有效提高材料的耐輻射能力，可以采用的這類助劑如芳烴油、對苯二胺類化合物以及含苯環的合成脂類分子。但是，常用的小分子抗輻射助劑通常呈游離狀態分散在材料中，容易在輻射和高溫的作用下從材料中逸出，從而導致材料的耐輻射性能下降，并可能會對材料的阻燃性能和絕緣性能帶來不利影響。

而目前國內無鹵低煙阻燃電纜材料普遍采用金屬氫氧化物作為阻燃劑，其具有安全、環保、發煙量小的優點，但是為了達到滿意的阻燃效果，必須加入足夠量的這類無機阻燃劑，一般需要50％以上。如此大量的無機阻燃劑的，在電纜材料基礎樹脂中難以分散、混合均勻，導致電纜材料難以加工成型、物理機械性能顯著下降。因此，研制具有耐輻射、無鹵低煙阻燃等良好綜合性能的電纜材料是電纜行業的挑戰課題。

發明內容

本發明的目的是：通過選用綜合性能良好的高分子聚合物為電纜基質材料，添加多種與基礎橡膠相容性更好的復合大分子量耐輻射助劑，克服現有電纜材料耐輻射性不強，耐久性差等缺點；將納米水滑石與氫氧化鋁、氫氧化鎂并用為復合阻燃劑，并對阻燃劑進行表面改性，促進其在電纜材料中的分散性，提高電纜材料的加工性和阻燃性，從而得到一種具有優良耐輻射能力的低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明的所述的一種耐輻射無鹵阻燃電纜料，其主要由下述組分及重量份的物料制成：

三元乙丙橡膠：100份

金屬氫氧化物阻燃劑：70－150份

納米水滑石：5－15份

紅磷：2－10份

表面處理劑：2－5份

氧化鋅：4－8份?????????????????

氮化硼：5－10份

大分子抗輻射劑：9－28份

硬脂酸：0.5－2份

石蠟：0.5－3份

2－巰基苯并咪唑：0.2-1.0份

1，1-二叔丁基過氧基-3，3，5-三甲基環已烷：3－6份

2，2，4-?三甲基-?1,?2?-?二氫化喹啉：0.2-1.0份。

優選地，所述金屬氫氧化物阻燃劑為氫氧化鋁與氫氧化鎂混合物。

優選地，所述表面處理劑為硬脂酸稀土。

優選地，所述的大分子抗輻射劑為苯基硅橡膠、苯基硅油和聚酰亞胺混合物。

以上所述的一種電纜阻水型發泡填充條的制備方法，其工藝步驟如下：

A、首先將三元乙丙橡膠在密煉機中塑煉；