[發明專利]一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510535516.0
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105111716A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 張萬有;周俊;徐曉麗;朱元忠;夏侯東;唐文群
• 申請（專利權）人: 安徽電纜股份有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L53/00;C08L23/08;C08L47/00;C08L97/02;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/32;C08K3/04;C08K5/098;C08K5/1515
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料及其制備方法，屬于高分子材料加工技術領域。

背景技術

進入新世紀，能源的緊張和資源稀缺的顯現，加之人們越來越擔心火力發電帶來的地球溫室效應對環境的負面影響，而開始看重核能干凈、便宜的一面，同時核電技術的進步也大大降低了核電站的危險性，使得核電站再次受到人們的青睞。核電作為一種新能源，其發展和使用受到世界各國的普遍關注，核電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。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，高性能核電站電纜材料對與核能利用、核電發展具有重要的意義。目前市場上用于核電站電纜材料的種類和數量繁多，核電站用電纜材料除了要具備良好的電氣性能和機械物理性能，更要具備優異的耐曲撓性和抗疲勞性。因此，開發一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料，由以下重量份的原料制成：熱塑性聚氨酯彈性體38-54、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物24-42、有機蒙脫土13-19、茂金屬乙烯-辛烯共聚物15-25、端羥基聚丁二烯10-15、三苯甲烷三異氰酸酯4-6、偏磷酸鋁5-10、六亞甲基二胺氨基甲酸鹽12-16、圣麻纖維14-18、4,4-二苯乙烯化二苯胺2-3、氧化石墨烯15-20、環氧脂肪酸甲酯10-15、硬脂酸鋅2-3、二丁基二硫代氨基甲酸鎳1-2、瓷化粉22-28；

所述瓷化粉的制備方法如下所示：a、按質量比3-4:1的比例稱取透閃石和鋰輝石，混合均勻，粉碎，過100-150目篩，在2-3MPa的O₂/CO₂＝20/80氣氛下升溫至730-770℃,煅燒1-2h，爐冷至室溫；b、按質量比2-3:1的比例稱取伊利石和堇青石，混合均勻，粉碎，過100-150目篩，在1-2MPa的N₂氣氛下升溫至820-860℃，煅燒1-2h，爐冷至室溫；c、將步驟a煅燒后的粉體與步驟b煅燒后的粉體等質量混合均勻，加入相當于混合粉體重量4-5倍的75％乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，過濾，洗滌干凈，烘干，再在2-3MPa的Ar氣氛下升溫至660-720℃,煅燒2-3h，爐冷至室溫，研細，過200-300目篩即可。

上述瓷化粉采用透閃石、鋰輝石、伊利石和堇青石四種礦物填料進行陶瓷化處理后，用于填充高分子材料體系，不僅可以提高材料的力學性能，還可以使得材料在高溫或火焰的作用下迅速形成陶瓷化的自支撐體，成瓷速度快，自支撐體致密、堅硬，且垂直燃燒不延燃，起到了很好的耐火、防火、阻燃的效果。

一種核電站電纜用耐曲撓抗疲勞TPE彈性體材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將熱塑性聚氨酯彈性體、茂金屬乙烯-辛烯共聚物、端羥基聚丁二烯、有機蒙脫土加入到捏合機中混煉，混成團之后再加入硬脂酸鋅、氧化石墨烯、偏磷酸鋁，待全部混勻成團后于95-105℃溫度下繼續混煉15-25min，出料，冷卻10-15h；

(2)將步驟(1)制得的膠料與苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、圣麻纖維、三苯甲烷三異氰酸酯、環氧脂肪酸甲酯、六亞甲基二胺氨基甲酸鹽一同加入雙輥煉膠機內，調整輥溫至80-100℃，輥距至1-3mm，混煉5-8min后加入余下原料，調整輥溫至70-90℃，輥距至2-4mm，混煉7-9min，出料，自然冷卻至常溫即得。

本發明的有益效果：

本發明加入的氧化石墨烯、圣麻纖維等原料具有很好的柔軟性和撓曲性，將熱塑性聚氨酯彈性體、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、茂金屬乙烯-辛烯共聚物與氧化石墨烯、圣麻纖維等共混改性，極大提高了材料的耐曲撓性和抗疲勞性。本發明制得的電纜材料韌性好，強度高，具有優良的抗疲勞性、耐曲撓性、耐熱性和抗老化性。

具體實施方式