[发明专利]耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法，按重量份计包括：间规聚丙烯10～40份，乙烯醋酸乙烯脂30～50份，EPDM弹性体10～15份，聚丙烯相容剂10‑20份，氢氧化镁60～100份，超细聚酰亚胺粉末40～60份，自由基捕捉抗氧剂0.5～3份，主抗氧剂0.1～1份，协效抗氧剂0.5～3份。本发明树脂中复配了间规聚丙烯提高体系的耐热性，其加工温度远低于聚烯烃分解温度保证了产品质量稳定性并且聚丙烯中因为碳元素含量高在燃烧中与阻燃剂配合更容易促进成碳提高体系的阻燃性能。并且填充选用碾磨后的超细聚酰亚胺粉末提高了体系的耐辐射性能，并且PI本身含有氮元素和EVA及氢氧化镁可以起到促进成碳协效阻燃的效果。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法。

背景技术

核电站用电缆要求电缆护套料必须具有优良的耐辐射性、无卤低烟及阻燃好的性能，现有的热塑性核电站电缆护套料为满足耐热和耐辐照的性能要求大多会在体系中添加大量的含苯环的聚合物，苯环的存在大大提高了体系的耐辐照性能，例如专利CN110724324 A，但含苯环聚合物加工温度较高，专利中选用的聚醚砜树脂加工温度在300℃以上，接近聚烯烃分解温度，容易造成材料挤出加工时出现气孔等问题，存在质量隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料，选用聚烯烃和间规聚丙烯(SPP)复配，SPP熔点在160℃左右，可以满足核级电缆料的热性能要求，并且加工温度低于聚烯烃的分解温度；填充选用碾磨后的超细聚酰亚胺(PI)粉末和氢氧化镁，聚酰亚胺的超高耐辐射性能可以提高体系耐辐射能力，并且本身含有氮元素和氢氧化镁及聚烯烃中的EVA可以达到协效阻燃的效果。

本发明第一方面提供了一种耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料，按重量份计包括如下组分：间规聚丙烯10～40份，乙烯醋酸乙烯脂30～50份，EPDM弹性体10～15份，聚丙烯相容剂10-20份，氢氧化镁60～100份，超细聚酰亚胺粉末40～60份，自由基捕捉抗氧剂0.5～3份，主抗氧剂0.1～1份，协效抗氧剂0.5～3份。

进一步地，所述的间规聚丙烯的熔融指数在1～3g/10min。

本发明中，SPP立体结构中甲基侧链交替规整地排列在主链两侧，因为两侧甲基距离较远电子重叠部分较少其耐老化性能远远好于等规聚丙烯，抗冲击强度为等规聚丙烯的两倍，刚性和硬度则只有等规聚丙烯的一半。SPP熔点在160℃左右满足了核级电缆的耐热性能要求，与聚烯烃材料的相容剂较好加工温远低于聚烯烃分解温度。

进一步地，所述的超细聚酰亚胺粉末的粒径为10～15μm。

聚酰亚胺含有大量的芳香基具有极其优异的耐辐射性能，聚酰亚胺本身含有的氮元素与氢氧化镁、及乙烯醋酸乙烯酯中的VAC官能团可以协效成碳促进阻燃。

进一步地，所述的自由基捕捉抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺。

进一步地，所述的主抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。

进一步地，所述的协效抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯或硫代二丙酸二(十八)酯。

本发明的第二个目的是提供耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将所有组份密炼到180～200度；

(2)将步骤(1)密炼后的原料进行挤出造粒，烘干得到聚丙烯屏蔽料；

(3)将步骤(2)得到的聚丙烯屏蔽料进行硫化压片，冷却后得到所述的耐辐射核级热塑性低烟无卤阻燃电缆护套料。