一种单层绝缘材料的核级电缆制造技术

本发明专利技术提供了一种单层绝缘材料的核级电缆，包括电缆芯体和包覆该电缆芯体的单层绝缘材料，其中，单层绝缘材料包括以下重量百分比的组分：10％～20％的三元乙丙橡胶、45％～65％的预处理阻燃剂、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂、1％～3％的硅酮母粒以及1％～2％的硅烷偶联剂。本发明专利技术提供的一种单层绝缘材料的核级电缆，其绝缘材料采用单层结构，在生产电缆时只需要挤出包覆一层即可。通过采用三元乙丙橡胶作为该单层绝缘材料的主要基材，从而使得绝缘材料具有优异的耐天候老化性、耐臭氧性、耐热老化性、良好的电绝缘性和耐化学介质腐蚀性，通过对材料加入一定的硅烷偶联剂进行预处理，从而使得绝缘材料的抗吸水性加强，因此使得绝缘电阻常数大。

【技术实现步骤摘要】
一种单层绝缘材料的核级电缆
本专利技术涉及电缆绝缘材料的
，尤其涉及一种单层绝缘材料的核级电缆。
技术介绍
核级电缆是核电站核岛厂房1E级回路用电缆，其常用的品种有：6/10KV和0.6/1KV电力电缆、0.6/1KV控制电缆、300/500V仪表及热电偶补偿电缆。随着计算机技术的发展及核电站智能化水平的不断提高，其电缆品种也在不断扩大，新建核电站又增加了光纤电缆、数字电缆、通信电缆及广播电缆等品种。而按照法国核电标准《压水堆核岛机械设计和建造规则》(简称RCC-E)则可以将核级电缆分为以下三级：K1级：安装在安全壳内，要求在正常工况、事故和事故后环境条件及地震载荷下保持功能的电缆；K2级：安装在安全壳内，要求在正常工况和地震载荷下能执行其功能的电缆；K3级：安装在安全壳外，要求在正常工况和地震载荷下能执行其功能的电缆。在目前“电荒、煤荒、油荒”能源短缺的背景下，利用核能发电已成为中国解决能源短缺和环境问题的重要途径之一。在国家的“十一五”规划中已明确将核电发展战略由“适度发展”调整为“积极发展”。核电的繁荣为核电站用电缆带来了广阔的发展空间，而目前核级电缆绝缘芯线通常采用单层交联聚烯烃或单层阻燃型聚烯烃材料，或者采用双层复合结构，即内层采用交联聚烯烃绝缘材料、外层采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料，但是由这些材料生产的核级电缆绝缘芯线是很难全面满足核电缆的工作温度、短路温度、寿命周期、绝缘电阻、阻燃特性以及结构尺寸等要求的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种单层绝缘材料的核级电缆，用以解决现有技术中核级电缆绝缘芯线的绝缘材料很难满足核电缆的特性需求的问题。本专利技术提供了一种单层绝缘材料的核级电缆，包括电缆芯体和包覆该电缆芯体的单层绝缘材料，其中，单层绝缘材料包括以下重量百分比的组分：10％～20％的三元乙丙橡胶、45％～65％的预处理阻燃剂、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂、1％～3％的硅酮母粒以及1％～2％的硅烷偶联剂。进一步的，单层绝缘材料还包括以下重量百分比的组分：5％以下的热塑性弹性体以及10％以下的聚乙烯。进一步的，三元乙丙橡胶由以下重量百分比的组分组成：60％～70％的乙烯、40％～30％的丙烯以及1％～3％的乙叉冰片烯。进一步的，预处理阻燃剂为活性氢氧化铝或由重量百分比为60％～80％的氢氧化铝和20％～40％的氢氧化镁组成的组分。进一步的，相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯，接枝率为1～2％。进一步的，安定剂由以下重量百分比的组分组成：35％～55％的硬脂酸钙、5％～35％的硬脂酸锌以及35％～60％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。采用上述本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术提供的一种单层绝缘材料的核级电缆，其绝缘材料采用单层结构，在生产电缆时只需要挤出包覆一层即可。通过采用三元乙丙橡胶作为该单层绝缘材料的主要基材，从而使得绝缘材料具有优异的耐天候老化性、耐臭氧性、耐热老化性、良好的电绝缘性和耐化学介质腐蚀性，而且相对密度低，填充量大且具有良好的耐辐照性能。通过加入预处理阻燃剂，从而可以改善高填充时材料的力学性能和加工性，使单层结构的电缆绝缘芯线能通过单根垂直燃烧试验。通过对材料加入1％～2％的硅烷偶联剂进行预处理，从而使得绝缘材料的抗吸水性加强，因此材料在浸水过程中，吸水量减少，使材料吸水很快达到饱和状态，使得绝缘电阻常数大，从而能够达到标准所规定的值。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术实施例公开了一种单层绝缘材料的核级电缆，包括电缆芯体和包覆该电缆芯体的单层绝缘材料，其中，该单层绝缘材料可以包括以下重量百分比的组分：10％～20％的三元乙丙橡胶、45％～65％的预处理阻燃剂、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂、1％～3％的硅酮母粒以及1％～2％的硅烷偶联剂。在本实施例中，该单层绝缘材料还可以包括以下重量百分比的组分：5％以下的热塑性弹性体以及10％以下的聚乙烯。其中，热塑性弹性体(ThermoplasticElastomer，简称TPE)其乙烯-丙烯共聚物分子量在10～20万，门尼粘度(100℃)30～60，硬度邵氏A30～60，熔融指数(190℃，2.16kg)1～5g/10min；聚乙烯为高密度聚乙烯，分子量5～15万，熔融指数(190℃，2.16kg)1～5g/10min。本专利技术实施例还公开了上述单层绝缘材料的制备方法，该方法可以包括如下步骤：步骤一，将重量百分比为45％～65％的阻燃剂、1％～2％的硅烷偶联剂通过高搅机搅拌5～10分钟，以对组分进行预处理；步骤二，加入重量百分比为10％～20％的三元乙丙橡胶、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂以及1％～3％的硅酮母粒进行混合；步骤三，将混合后的组分通过密炼机熔融共混，然后通过单螺杆挤出机制成颗粒；步骤四，将所述颗粒通过线材挤出机制成线材，由电子加速器对所述线材进行辐照交联。在本专利技术上述实施例中，密炼机熔融的温度为160～175℃、时间为15～25分钟。单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，通过密炼机熔融共混后的组分依次通过各区，其中，第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃。线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区以及D区，使得颗粒可以依次通过A区、B区、C区和D区，其中，A区的工作温度为150～160℃，B区的工作温度为165～175℃，C区的工作温度为165～175℃，D区的工作温度为170～180℃。以下通过具体实施例进一步说明本专利技术中绝缘材料的技术方案：实施例一1、将重量百分比为65％的阻燃剂、1％的硅烷偶联剂通过高搅机搅拌10分钟以对组分进行预处理；2、加入重量百分比为10％的三元乙丙橡胶、5％的相容剂、2％的安定剂、2％的硅酮母粒、10％的聚乙烯以及5％热塑性弹性体进行混合；3、将混合后的组分通过密炼机熔融共混，其中，密炼机熔融的温度为160℃、时间为25分钟；然后通过单螺杆挤出机制成颗粒；其中，单螺杆挤出机第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃。4、将颗粒通过线材挤出机制成线材，由电子加速器对线材进行辐照交联，从而完成生产过程。其中，线材挤出机A区的工作温度为150℃，B区的工作温度为165℃，C区的工作温度为165℃，D区的工作温度为170℃。实施例二1、将重量百分比为60％的阻燃剂、1.5％的硅烷偶联剂通过高搅机搅拌7.5分钟以对组分进行预处理；2、加入重量百分比为15％的三元乙丙橡胶、2.5％的相容剂、3％的安定剂、3％的硅酮母粒、10％的聚乙烯以及5％热塑性弹性体进行混合；3、将混合后的组分通过密炼机熔融共混，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单层绝缘材料的核级电缆，其特征在于，包括电缆芯体和包覆所述电缆芯体的单层绝缘材料，所述单层绝缘材料包括以下重量百分比的组分：10％～20％的三元乙丙橡胶、45％～65％的预处理阻燃剂、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂、1％～3％的硅酮母粒以及1％～2％的硅烷偶联剂。

【技术特征摘要】
1.一种单层绝缘材料的核级电缆，其特征在于，包括电缆芯体和包覆所述电缆芯体的单层绝缘材料，所述单层绝缘材料包括以下重量百分比的组分：10％～20％的三元乙丙橡胶、45％～65％的预处理阻燃剂、1％～5％的相容剂、1％～3％的安定剂、1％～3％的硅酮母粒以及1％～2％的硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种单层绝缘材料的核级电缆，其特征在于，所述单层绝缘材料还包括以下重量百分比的组分：5％以下的热塑性弹性体以及10％以下的聚乙烯。3.根据权利要求1或2所述的一种单层绝缘材料的核级电缆，其特征在于，所述三元乙丙橡胶由以下重量百分比的组分组成：60％～70％的乙烯、40...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗超华，范伟伟，刘洁，
申请(专利权)人：江苏达胜高聚物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32