CN107603233A - 一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：将甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温，保温，加入聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油，继续搅拌，成型得到核电站用极核电缆护套材料。改性聚乙二醇采用如下工艺制备：将聚乙二醇、石墨烯混合，升温搅拌，加入硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入甲醛、苯酚、氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6‑7.8，调节温度，搅拌，降温，加入尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3‑3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
Description
技术领域
本发明涉及电缆护套技术领域，尤其涉及一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法。
背景技术
电缆用以传输电能、信息及实现电磁能转换的线材产品。通常是由几根或几组导线每组至少两根绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的绝缘层，电线电缆主要包括绝缘电线、电力电缆、通信电缆及光缆等。极核电缆通常用于核电站安全壳外地震荷载下，能确保紧急停堆，安全壳隔离，堆芯应急冷却，反应堆余热导出，目前核电站用电缆还存在热稳定性不足的问题，亟待解决。
发明内容
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极核电缆护套材料的制备方法，操作简单，成本低廉，使用性能好，具有可靠的力学性能，不仅抗张强度与断裂伸长率高，而且具有优良的热稳定性，适用于核电站。
本发明提出的一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：将甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温，保温，加入聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油，继续搅拌，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
优选地，甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯、聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油的重量比为90-100：20-40：10-16：50-65：2-4：30-40：4-8：2-4：2-4：3-5：1-2：2-4。
优选地，包括如下步骤：按重量份将90-100份甲基乙烯基苯基硅生胶、20-40份苯撑硅橡胶、10-16份聚氨酯橡胶、50-65份重质碳酸钙、2-4份氢氧化镁、30-40份改性聚乙二醇、4-8份偏苯三酸三辛酯、2-4份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至150-170℃，保温60-90min，加入2-4份聚乳酸、3-5份过氧化二苯甲酰、1-2份二丁基二月桂酸锡、2-4份环氧大豆油，继续搅拌10-20min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
优选地，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：将聚乙二醇、石墨烯混合，升温搅拌，加入硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入甲醛、苯酚、氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
优选地，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将60-80份聚乙二醇、8-16份石墨烯混合，升温搅拌，加入0.4-1份硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入80-120份甲醛、10-18份苯酚、2-4份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入15-25份尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
优选地，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将60-80份聚乙二醇、8-16份石墨烯混合，升温至80-90℃搅拌4-6h，加入0.4-1份硅烷偶联剂继续搅拌20-40min，80-88℃干燥，加入80-120份甲醛、10-18份苯酚、2-4份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度至75-85℃搅拌40-60min，降温至60-70℃，加入15-25份尿素搅拌30-50min，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌40-60min，得到改性聚乙二醇。
本发明材料新颖，制备方法简单，便于操作，成本低廉，使用性能好，具有可靠的力学性能，不仅抗张强度与断裂伸长率高，而且具有优良的热稳定性，适用于核电站，其中采用改性聚乙二醇配合甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶作用，相互间分散性好，经交联固化后，不仅力学性能好，抗张强度与断裂伸长率高，而且热稳定性能极为优异；改性聚乙二醇中，聚乙二醇与石墨烯反应，在硅烷偶联剂的配合下并经真空干燥，使聚乙二醇具有较高的蓄热能力和稳定性，并具有较好的吸附性能，在弱碱性条件下，进一步与甲醛与苯酚复配，缩合后在草酸的配合下，进一步与尿素上的胺基缩合，脱水生成次甲基键，耐热性进一步增强，并具有双层热稳定结构，而且结构稳定；而重质碳酸钙、改性聚乙二醇、氢氧化镁配合作用，在高温状态下，可有效吸收热量，达到阻止热量向内部结构扩散的目的，从而降低内部构件的温度，采用偏苯三酸三辛酯、1-2份双季戊四醇酯、环氧大豆油进行合理搭配，不仅胶料塑性好，而且耐老化性能及耐热性能进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：将甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温，保温，加入聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油，继续搅拌，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
实施例2
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将90份甲基乙烯基苯基硅生胶、40份苯撑硅橡胶、10份聚氨酯橡胶、65份重质碳酸钙、2份氢氧化镁、40份改性聚乙二醇、4份偏苯三酸三辛酯、4份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至150℃，保温90min，加入2份聚乳酸、5份过氧化二苯甲酰、1份二丁基二月桂酸锡、4份环氧大豆油，继续搅拌10min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
实施例3
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将100份甲基乙烯基苯基硅生胶、20份苯撑硅橡胶、16份聚氨酯橡胶、50份重质碳酸钙、4份氢氧化镁、30份改性聚乙二醇、8份偏苯三酸三辛酯、2份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至170℃，保温60min，加入4份聚乳酸、3份过氧化二苯甲酰、2份二丁基二月桂酸锡、2份环氧大豆油，继续搅拌20min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
改性聚乙二醇采用如下工艺制备：将聚乙二醇、石墨烯混合，升温搅拌，加入硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入甲醛、苯酚、氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
实施例4
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将92份甲基乙烯基苯基硅生胶、35份苯撑硅橡胶、12份聚氨酯橡胶、60份重质碳酸钙、2.5份氢氧化镁、38份改性聚乙二醇、5份偏苯三酸三辛酯、3.5份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至155℃，保温80min，加入2.5份聚乳酸、4.5份过氧化二苯甲酰、1.2份二丁基二月桂酸锡、3.5份环氧大豆油，继续搅拌12min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将70份聚乙二醇、12份石墨烯混合，升温搅拌，加入0.7份硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入100份甲醛、14份苯酚、3份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入20份尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
实施例5
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将98份甲基乙烯基苯基硅生胶、25份苯撑硅橡胶、14份聚氨酯橡胶、55份重质碳酸钙、3.5份氢氧化镁、32份改性聚乙二醇、7份偏苯三酸三辛酯、2.5份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至165℃，保温70min，加入3.5份聚乳酸、3.5份过氧化二苯甲酰、1.8份二丁基二月桂酸锡、2.5份环氧大豆油，继续搅拌18min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将60份聚乙二醇、16份石墨烯混合，升温至80℃搅拌6h，加入0.4份硅烷偶联剂继续搅拌40min，80℃干燥，加入120份甲醛、10份苯酚、4份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度至75℃搅拌60min，降温至60℃，加入25份尿素搅拌30min，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌60min，得到改性聚乙二醇。
实施例6
一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将95份甲基乙烯基苯基硅生胶、30份苯撑硅橡胶、13份聚氨酯橡胶、58份重质碳酸钙、3份氢氧化镁、35份改性聚乙二醇、6份偏苯三酸三辛酯、3份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至160℃，保温75min，加入3份聚乳酸、4份过氧化二苯甲酰、1.5份二丁基二月桂酸锡、3份环氧大豆油，继续搅拌15min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将80份聚乙二醇、8份石墨烯混合，升温至90℃搅拌4h，加入1份硅烷偶联剂继续搅拌20min，88℃干燥，加入80份甲醛、18份苯酚、2份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度至85℃搅拌40min，降温至70℃，加入15份尿素搅拌50min，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌40min，得到改性聚乙二醇。
将实施例6所得核电站用极核电缆护套材料进行性能测试，测试结果如下：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温，保温，加入聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油，继续搅拌，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
2.根据权利要求1所述核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，甲基乙烯基苯基硅生胶、苯撑硅橡胶、聚氨酯橡胶、重质碳酸钙、氢氧化镁、改性聚乙二醇、偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯、聚乳酸、过氧化二苯甲酰、二丁基二月桂酸锡、环氧大豆油的重量比为90-100：20-40：10-16：50-65：2-4：30-40：4-8：2-4：2-4：3-5：1-2：2-4。
3.根据权利要求1或2所述核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将90-100份甲基乙烯基苯基硅生胶、20-40份苯撑硅橡胶、10-16份聚氨酯橡胶、50-65份重质碳酸钙、2-4份氢氧化镁、30-40份改性聚乙二醇、4-8份偏苯三酸三辛酯、2-4份双季戊四醇酯置于密炼机中，搅拌状态下升温至150-170℃，保温60-90min，加入2-4份聚乳酸、3-5份过氧化二苯甲酰、1-2份二丁基二月桂酸锡、2-4份环氧大豆油，继续搅拌10-20min，成型得到核电站用极核电缆护套材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：将聚乙二醇、石墨烯混合，升温搅拌，加入硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入甲醛、苯酚、氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
5.根据权利要求1-4任一项所述核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将60-80份聚乙二醇、8-16份石墨烯混合，升温搅拌，加入0.4-1份硅烷偶联剂继续搅拌，干燥，加入80-120份甲醛、10-18份苯酚、2-4份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度，搅拌，降温，加入15-25份尿素搅拌，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌得到改性聚乙二醇。
6.根据权利要求1-5任一项所述核电站用极核电缆护套材料的制备方法，其特征在于，改性聚乙二醇采用如下工艺制备：按重量份将60-80份聚乙二醇、8-16份石墨烯混合，升温至80-90℃搅拌4-6h，加入0.4-1份硅烷偶联剂继续搅拌20-40min，80-88℃干燥，加入80-120份甲醛、10-18份苯酚、2-4份氢氧化钾混合均匀，调节体系pH值为7.6-7.8，调节温度至75-85℃搅拌40-60min，降温至60-70℃，加入15-25份尿素搅拌30-50min，采用饱和草酸调节体系pH值为3-3.6，继续搅拌40-60min，得到改性聚乙二醇。
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