[发明专利]用于制备具有增强的热稳定性的绝缘材料的聚合物树脂组合物

说明书

本发明涉及聚合物树脂组合物，其包括作为基础树脂的EPDM(乙烯丙烯二烯单体)，并且进一步包括基于100重量份的所述基础树脂的以下组分：‑1～5重量份的基于胺的抗氧化剂，和‑1～5重量份的HALS(受阻胺光稳定剂)。使用根据本发明的聚合物树脂组合物制造的绝缘材料具有良好的热稳定性以及在高温下延长的寿命。因此，其特别适合用在用于核电厂的电缆中。

技术领域

本发明涉及用于制造具有增强的热稳定性的绝缘材料的聚合物树脂组合物。此外，本发明涉及使用该聚合物树脂组合物制造的绝缘材料，特别是用于在核电厂中使用的电缆的绝缘材料。

背景技术

在核电厂中使用的电缆通常由导体、绝缘体、屏蔽物和护套(jacket)构成。所述绝缘体在防止所述导体中流动的电流从所述导体流出和保持电压方面起作用。所述电缆的机械性能根据所述绝缘体中包含的添加剂而变化。

特别地，在核电厂中使用的电缆的特征在于，当核电厂运行时难以对它们进行更换，并且它们连续暴露于具有非常高温度的苛刻环境。因此，在所述电缆中的绝缘体或鞘(sheath)的老化被加速是通常的。当发生由于劣化引起的电气火灾时，这样的老化的电缆丧失它们自身的功能并且引起误操作。在这种情况下，核电厂的安全关闭功能未得以正常地执行，并且因此可能发生严重的安全事故。

因此，为了改善在核电厂中使用的电缆的耐热性和/或耐辐射性，在相关领域做出了许多努力。

举一个实例来说，韩国专利公布KR 10-2011-0070162 A1公开了通过将具有1.40～1.60eV活化能的另外的辅助材料置于电缆的芯和鞘之间而改善电缆的高温耐久性，并且该另外的辅助材料优选地用酚类抗氧化剂处理。然而，在所述公布的专利申请中，为了获得具有1.40～1.60eV活化能的另外的辅助材料，使用了用酚类抗氧化剂处理的对生态环境友好的材料HF-PO(不含卤素的聚烯烃)。

举另外一个实例来说，韩国专利KR 10-1216050 B1公开了通过以100∶40∶1∶0.5∶10的重量比包括EPDM、炭黑、交联剂、抗氧化剂和粘土增强材料而改善电缆的机械性能例如伸长率和拉伸强度、和耐辐射性。然而，在所述专利中，应当包括EPDM、炭黑、交联剂、抗氧化剂和粘土增强材料作为必要成分。

令人惊讶地，本发明人发现，由聚合物树脂组合物制造的电缆绝缘体的热稳定性，并且因此该电缆的寿命，特别是当连续暴露于高温时该电缆的寿命，取决于所述聚合物树脂组合物中包含的抗氧化剂的类型和混合比率而变化。至今，尚未有关于以下事实的详细研究：电缆绝缘体的热稳定性可以通过包括在聚合物树脂组合物中的抗氧化剂和UV稳定剂的某种组合而得以显著改善。

发明内容

本领域中的用于在核电厂中典型地使用的电缆的绝缘材料被制造成匹配40年的设计寿命。本发明的目的是显著改善电缆的绝缘材料的热稳定性并且提供用于匹配60年设计寿命的电缆的绝缘材料。

本发明的所述目的可通过包括如下的聚合物树脂组合物实现：基于100重量份的用作基础树脂的EPDM，1～5重量份的基于胺的抗氧化剂和1～5重量份的HALS。

用作根据本发明的聚合物树脂组合物的基础树脂的EPDM是乙烯丙烯二烯单体的首字母缩写。本发明人发现，由该聚合物树脂组合物制造的聚合物树脂材料的热稳定性在EPDM的组成改变时变化。为了更多地提高所述聚合物树脂材料的热稳定性，如下是优选的：所述EPDM中包含的ENB(乙叉降冰片烯)的含量为2～5重量％，特别是4～5重量％。此外，如下是优选的：所述EPDM中包含的乙烯的含量为50重量％或更多，特别是60重量％或更多，更特别是70重量％或更多。

与传统上使用酚类、亚磷酸酯或硫代酯类抗氧化剂来向基于EPDM的绝缘材料提供耐热性的事实不同，根据本发明的聚合物树脂组合物使用HALS和基于胺的抗氧化剂的组合以改善基于EPDM的绝缘材料的热稳定性。

所述基于胺的抗氧化剂包括，但不限于，TMQ(2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉)等。