專利名稱:核電站用1e級k1類熱縮管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱縮管及其制備方法，尤其涉及可供核電站使用的熱縮管及其制備方法。
背景技術(shù)：
核電屬于清潔能源，是我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。截至2008年底，我國已建成浙江秦 山、廣東大亞灣和江蘇田灣三個核電基地，現(xiàn)役核電機組11臺、裝機容量910萬千瓦。按照 2007年《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》確定的我國核電發(fā)展目標(biāo)，到2020年我國要建設(shè)4000萬千 瓦的核電，核電的比例要從2 %提高到4 %。
IE級是反應(yīng)堆和核電廠(站)電氣系統(tǒng)和設(shè)備的安全級別。這些系統(tǒng)和設(shè)備是完 成反應(yīng)堆緊急停堆、安全殼隔離、堆芯應(yīng)急冷卻以及反應(yīng)堆和反應(yīng)堆廠房的余熱排出以及 防止放射性物質(zhì)向周圍環(huán)境大量排放等各項功能所必需的。
Kl類熱縮管安裝在安全殼內(nèi)，能夠在正常環(huán)境條件下、地震荷載下以及在事故環(huán) 境下和事故后能完成其規(guī)定功能。
我國已建成的浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣三個核電基地，使用壽命為40 年，核電站用IE級Kl類熱縮管只要達(dá)到90°C溫度下使用40年，就能滿足要求，可是從現(xiàn)在 開始核電站的使用壽命提高到60年，相應(yīng)的核電站用IE級Kl類熱縮管也要能在90°C溫度 下使用60年。
核電站用IE級Kl類熱縮管在90°C溫度條件下使用60年，要求達(dá)到如下性能
阻燃性通過VW-I，拉伸強度最小值9Mpa，斷裂伸長率最小值250% ；
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度最小值7Mpa，斷裂伸長率最小值100% ；
175230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度最小值5. 5Mpa，斷裂伸 長率最小值50% ；
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流2500Vac、60秒不擊穿。
目前，市場上還沒有出現(xiàn)能夠滿足這一要求的熱縮管，因此研制生產(chǎn)能達(dá)到要求的核電站用IE級Kl類熱縮管迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的熱縮管無法達(dá)到核電站IE級Kl類熱縮管的技術(shù)要求的問題，提供一種核電站用IE級Kl類熱縮管及其制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種核電站用IE級Kl類熱縮 管，其包括按照重量計的下述組分基本樹脂 40-60份；乙丙橡膠40-60 份；阻燃劑30-60份；抗輻射劑 5-20份；抗氧劑 4-12份；潤滑劑2_5份； 色母料3-8份；所述基本樹脂為下述物質(zhì)中的一種或多種低密度聚乙烯；直鏈超低密度聚 乙烯；中密度聚乙烯；乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙 烯酸乙酯共聚物；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物；乙烯-醋酸已烯共聚物；乙烯-辛烯共聚物；所述阻燃劑由十溴二苯乙烷與三氧化二銻按照比例2 1復(fù)配而成；所述抗氧劑為下述物質(zhì) 中的一種或多種二苯胺類化合物；喹啉類化合物；苯二胺類化合物；苯并咪唑類化合物。
優(yōu)選地，所述抗輻射劑為下述物質(zhì)中的一種或多種氮化硼；碳化硼。
優(yōu)選地，所述二苯胺類化合物為下述物質(zhì)中的一種或多種對-(對甲苯磺酰胺 基)-二苯胺；4，4’優(yōu)選地，所述潤滑劑為下述物質(zhì)中的一種或多種聚乙烯臘；硬脂酸鋅；硬脂酸 鈣；硬脂酸。
優(yōu)選地，所述色母粒為低密度聚乙烯與碳黑的混合物，起著色作用。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種核電站用IE級Kl類熱 縮管的制備方法，按重量取基本樹脂40-60份，乙丙橡膠40-60份，阻燃劑30-60份，抗輻射 劑5-20份，抗氧劑4-12份，潤滑劑2-5份，色母料3_8份，經(jīng)過密煉混煉造?；蛘咂叫须p螺 桿擠出機混煉造粒，然后用單螺桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器 50-180KGy輻射交聯(lián)，輻射交聯(lián)后的管材在90-150°C溫度下擴張2_6倍。
本發(fā)明具有以下有益效果
乙丙橡膠最主要的特性就是耐老化、抗臭氧和抗侵蝕的能力優(yōu)越，適合做核電站 用IE級Kl類熱縮管，但是乙丙橡膠沒有熱縮功能，不能做成熱縮管?；緲渲?jīng)過輻射交 聯(lián)以后具有熱縮功能，但是與乙丙橡膠相比，耐老化、抗臭氧和抗侵蝕能力要差很多，無法 滿足核電站用IE級Kl類熱縮管的性能要求。乙丙橡膠與基本樹脂共用，能夠即發(fā)揮乙丙 橡膠的卓越耐老化、抗臭氧和抗侵蝕特性，又發(fā)揮基本樹脂的輻射交聯(lián)特性，制備出來熱縮 管能夠在90°C溫度條件下使用60年，175°C、230小時熱老化以后，產(chǎn)品拉伸強度和斷裂伸 長率滿足其性能要求；熱老化再承受MOOKGy輻射以后，2500Vac、60秒不擊穿，能夠通過交 流耐壓試驗。
氮化硼、碳化硼均含有硼元素，硼具有卓越的抗輻射功能，屏蔽中子作用顯著，它 能明顯提高核電站用IE級Kl類熱縮管的抗輻射功能，與基本樹脂、乙丙橡膠并用，核電站 用IE級Kl類熱縮管熱老化再承受MOOKGy輻射試驗以后，2500Vac、60秒不擊穿，能夠通過 交流耐壓試驗。
本發(fā)明核電站用IE級Kl類熱縮管，能夠在90°C溫度條件下使用60年，其安裝在 安全殼內(nèi)，能夠在正常環(huán)境條件下、地震荷載下以及在事故環(huán)境下和事故后能完成其規(guī)定 功能，具有加熱收縮功能，安裝在電線電纜的接續(xù)部位，起到絕緣和密封作用。
本發(fā)明核電站用IE級Kl類熱縮管，阻燃性能好，能夠通過VW-I燃燒試驗；基本樹 脂、乙丙橡膠與抗氧劑并用，耐熱老化性能優(yōu)良，175°C、230小時的熱老化以后，產(chǎn)品拉伸強 度和斷裂伸長率遠(yuǎn)大于其性能要求；基本樹脂、乙丙橡膠與抗輻射劑并用，抗強輻射功能出 色，熱老化再承受MOOKGy輻射試驗以后，2500Vac、60秒不擊穿，能夠通過交流耐壓試驗。 具體實施方式
[0025]本發(fā)明提出一種核電站用IE級Kl類熱縮管，其包括按照重量計的下述組分
基本樹脂40-60份；乙丙橡膠 40-60份；阻燃劑30_60份；
抗輻射劑5-20份；抗氧劑 4-12份；潤滑劑2_5份；
色母料3-8份。
所述基本樹脂為下述物質(zhì)中的一種或多種低密度聚乙烯(LDPE)；直鏈超低密度 聚乙烯(VLDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)；乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)；乙烯-丙烯 酸甲酯共聚物(EMA)；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA) ’乙 烯-醋酸已烯共聚物(EVA)；乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)。
所述阻燃劑由十溴二苯乙烷與三氧化二銻按照比例2 1復(fù)配而成。
所述抗輻射劑為下述物質(zhì)中的一種或多種氮化硼；碳化硼。
所述抗氧劑為下述物質(zhì)中的一種或多種二苯胺類化合物；喹啉類化合物；苯 二胺類化合物；苯并咪唑類化合物。所述二苯胺類化合物為下述物質(zhì)中的一種或多種 對-(對甲苯磺酰胺基)-二苯胺；4，4’_ (α, α-二甲基芐基)二苯胺；4，4’_ 二辛基二 苯胺。所述喹啉類化合物是2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合物。所述的苯二胺類化 合物為下述物質(zhì)中的一種或多種Ν，Ν’所述潤滑劑為下述物質(zhì)中的一種或多種聚乙烯臘；硬脂酸鋅；硬脂酸鈣；硬脂 酸。
所述色母粒為低密度聚乙烯與碳黑的混合物，起著色作用。
本發(fā)明提出了所述核電站用IE級Kl類熱縮管的制備方法如下按重量取基本樹 脂40-60份，乙丙橡膠40-60份，阻燃劑30-60份，抗輻射劑5_20份，抗氧劑4_12份，潤滑 劑2-5份，色母料3-8份，經(jīng)過密煉混煉造?；蛘咂叫须p螺桿擠出機混煉造粒，然后用單螺 桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器50-180KGy輻射交聯(lián)，輻射交聯(lián) 后的管材在90-150°C溫度下擴張2-6倍，得到本發(fā)明核電站用IE級Kl類熱縮管。
制備實施例1
按重量取低密度聚乙烯30份和乙烯-醋酸已烯共聚物10份(即基本樹脂40份)， 乙丙橡膠60份，十溴二苯乙烷20份，三氧化二銻10份(即阻燃劑30份)，氮化硼5份(即抗 輻射劑5份)，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合物2份和2-巰基苯并咪唑2份(即抗氧 劑4份)，硬脂酸鋅2份(即潤滑劑2份)，色母料3份。以上材料經(jīng)過密煉混煉造粒，然后用 單螺桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器IOOKGy輻射交聯(lián)，輻射交聯(lián) 后的管材在120°C溫度下擴張4倍，得到核電站用IE級Kl類熱縮管，其性能如下
阻燃性通過VW-I，拉伸強度10. 8Mpa，斷裂伸長率330%。
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度8. 9Mpa，斷裂伸長率280%。
1750C>230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度6. IMpa,斷裂伸長率 75%。
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流電2500Vac、60秒不擊穿。
制備實施例2[0043]按重量取低密度聚乙烯30份和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物30份(即基本樹脂60 份)，乙丙橡膠40份，十溴二苯乙烷40份，三氧化二銻20份(即阻燃劑60份)，碳化硼20份 (即抗輻射劑20份)，N，N’阻燃性通過VW-I，拉伸強度11. 5Mpa，斷裂伸長率310%。
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度9. 2Mpa，斷裂伸長率232%。
1750C >230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度9. IMpa，斷裂伸長率 189% ο
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流電2500Vac、60秒不擊穿。
制備實施例3
按重量取低密度聚乙烯20和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物30 (即基本樹脂50份)， 乙丙橡膠50份，十溴二苯乙烷30份，三氧化二銻15份(即阻燃劑45份)，氮化硼12. 5份(即 抗輻射劑12. 5份)，對-(對甲苯磺酰胺基)-二苯胺4份和2-巰基苯并咪唑4份(即抗氧 劑8份)，硬脂酸1. 5份，聚乙烯臘2份(即潤滑劑3. 5份)，色母料5. 5份。以上材料經(jīng)過密 煉混煉造粒，然后用單螺桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器IOOKGy 輻射交聯(lián)，輻射交聯(lián)后的管材在120°C溫度下擴張4倍，得到核電站用IE級Kl類熱縮管，其 性能如下
阻燃性通過VW-I，拉伸強度14. 6Mpa，斷裂伸長率620%。
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度13. 5Mpa，斷裂伸長率510%。
1750C>230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度9. 8Mpa,斷裂伸長率
410% ο
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流2500Vac、60秒不擊穿。
制備實施例4
按重量取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物45份(即基本樹脂45份)，乙丙橡膠55份，十 溴二苯乙烷M份，三氧化二銻12份(即阻燃劑36份)，氮化硼7份(即抗輻射劑7份)，N， N’阻燃性通過VW-I，拉伸強度11. 7Mpa，斷裂伸長率590%。
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度10. 2Mpa，斷裂伸長率310%。
1750C>230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度9. 4Mpa,斷裂伸長率 290% ο
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流2500Vac、60秒不擊穿。
制備實施例5
按重量取低密度聚乙烯22份和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物22份(即基本樹脂44 份)，乙丙橡膠56份，十溴二苯乙烷30份，三氧化二銻15份(即阻燃劑45份)，氮化硼12份(即抗輻射劑12份)，N，N’阻燃性通過VW-I，拉伸強度12. 2Mpa,斷裂伸長率512%。
175°C、230小時的熱老化以后，拉伸強度10. 9Mpa，斷裂伸長率475%。
1750C>230小時熱老化，輻射劑量750KGy以后，拉伸強度9. 6Mpa,斷裂伸長率 368% ο
175°C、230小時熱老化，輻射劑量MOOKGy以后，交流2500Vac、60秒不擊穿。
以上5個實施例，產(chǎn)品性能均能滿足核電站用IE級Kl類熱縮管要求，能夠在90°C 溫度條件下使用60年。
權(quán)利要求
1、一種核電站用IE級Kl類熱縮管，其包括按照重量計的下述組分基本樹脂40-60份；乙丙橡膠40-60份；阻燃劑30-60份；抗輻射劑5-20份；抗氧劑4-12份；潤滑劑 2-5份；色母料3-8份；所述基本樹脂為下述物質(zhì)中的一種或多種低密度聚乙烯；直鏈超低密度聚乙烯；中 密度聚乙烯；乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸乙酯 共聚物；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物；乙烯-醋酸已烯共聚物；乙烯-辛烯共聚物；所述阻燃劑由十溴二苯乙烷與三氧化二銻按照比例2 1復(fù)配而成；所述抗氧劑為下述物質(zhì)中的一種或多種二苯胺類化合物；喹啉類化合物；苯二胺類 化合物；苯并咪唑類化合物。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的核電站用IE級Kl類熱縮管，其特征在于所述抗輻射劑為 下述物質(zhì)中的一種或多種氮化硼；碳化硼。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的核電站用IE級Kl類熱縮管，其特征在于所述二苯胺類化合 物為下述物質(zhì)中的一種或多種對-(對甲苯磺酰胺基)-二苯胺；4，4’4、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的核電站用IE級Kl類熱縮管，其特征在于所述潤滑劑為下述 物質(zhì)中的一種或多種聚乙烯臘；硬脂酸鋅；硬脂酸鈣；硬脂酸。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1所述的核電站用IE級Kl類熱縮管，其特征在于所述色母粒為低密 度聚乙烯與碳黑的混合物，起著色作用。
6、一種制備如權(quán)利要求
1所述的核電站用IE級Kl類熱縮管的制備方法，其特征在于 按重量取基本樹脂40-60份，乙丙橡膠40-60份，阻燃劑30-60份，抗輻射劑5_20份，抗氧 劑4-12份，潤滑劑2-5份，色母料3-8份，經(jīng)過密煉混煉造?；蛘咂叫须p螺桿擠出機混煉造 粒，然后用單螺桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器50-180KGy輻射 交聯(lián)，輻射交聯(lián)后的管材在90-150°C溫度下擴張2-6倍。
專利摘要
一種核電站用1E級K1類熱縮管，其包括按照重量計的下述組分基本樹脂40-60份，乙丙橡膠40-60份，阻燃劑30-60份，抗輻射劑5-20份，抗氧劑4-12份，潤滑劑2-5份，色母料3-8份。所述核電站用1E級K1類熱縮管的制備方法如下按重量取所述各組分，經(jīng)過密煉混煉造?；蛘咂叫须p螺桿擠出機混煉造粒，然后用單螺桿擠出機擠出成管材，所述管材經(jīng)過鈷60或者電子加速器50-180KGy輻射交聯(lián)，輻射交聯(lián)后的管材在90-150℃溫度下擴張2-6倍。該熱縮管達(dá)到并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過核電站1E級K1類熱縮管性能要求。本發(fā)明核電站用1E級K1類熱縮管，阻燃性能好，能夠通過VW-1燃燒試驗；耐熱老化性能優(yōu)良，產(chǎn)品拉伸強度和斷裂伸長率遠(yuǎn)大于性能要求；抗強輻射功能出色，能夠通過交流耐壓試驗。
文檔編號C08K13/02GKCN101661803 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910109528
公開日2011年8月10日 申請日期2009年8月7日
發(fā)明者于利紅, 劉軍, 尹沾松, 曾志安, 王哲, 王進(jìn), 趙成剛 申請人:深圳長園電子材料有限公司, 長園集團股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6), 非專利引用 (4),