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核岛内热缩材料三元乙丙橡胶的技术应用分析

文章出处:http://www.g-apex.cn 作者:东莞云林 人气: 时间:2021-09-18 09:53 【
核岛内热缩材料三元乙丙橡胶的技术应用分析
 
摘要:核岛内热缩材料不仅应具有一般热缩材料的优良电气性能、 力学性能,还应具有较长的使用寿命、 耐辐射和耐高温高压水蒸汽性能。
 
以三元乙丙橡胶 (EPR), 乙烯—醋酸乙烯共聚物( EVA),抗氧剂, 特殊助剂制备得到的核岛内热缩材料, 满足各项性能要求, 能够在核岛内安全使用。
三元乙丙橡胶冷缩管
 
EPDM三元乙丙橡胶和特殊树脂经特殊工艺加工而成的一种新型热缩产品。加热后套管内径迅速收缩至一半,将被保护的电子部件紧紧包覆在套管内,而不受外界环境的影响。与普通热缩管相比,三元乙丙热缩管经电子加速器辐照交联,物理机械性能更好,耐电压等级更高,耐磨性好的特点。耐气候、抗紫外线,耐酸碱和化学溶剂性能好。
 
我国煤炭在一次能源的消费中占70%,大量的消耗化石能源使得我国成为全球第二大二氧化碳排放国, 核能具有绿色、高效、低碳排放和可规模生产的突出优势, 发展核电是应对气候变化的重要选择, 中国发展核电不仅能解决电力供应问题,而是能调整能源结构,减少碳排放。据国家发展和改革委员会2007年10月通过的《核电中长期发展规划(2005-2020年)》,到2020年, 我国核电运行装机容量达到4000万千瓦 , 然而到了2010年,这一目标已经不能满足社会经济发展的需要,调整为核电装机容量达7000万 ~ 8000万千瓦, 到2030年, 核电装机将提高到2亿千瓦,2050年则将提高到4亿千瓦。
 
EPDM三元乙丙橡胶热缩管

截止2010年9月20日,广东岭澳核电站二期工程一号机组投产,中国已建成浙江秦山、广东大亚湾、江苏田 湾和广东岭澳四个核电基地, 现役核电机组13台、装机容量1080万千瓦。
 
核岛内热缩材料用于核岛内电线电缆的终端连接, 它能恢复电线电缆结构,具有密封和绝缘保护的作用。作为电线电缆的连接件, 它属于核电电气设备, 是核电站建设必不可少的材料之—。核岛内热缩材料用于核电站内部, 不但要在正常环境条件下,对电线电缆起到密封和绝缘保护作用, 而且还要在地震荷载、事故环境以及事故后能对电线电缆起到密封和绝缘保护作用。因此核岛内热缩材料应具有的优良的电气性能、机械物理性能和阻燃性能,还要具有超强的抗热老化性能、 耐受强辐射性能以及耐受高温高压水蒸汽性能。
 
核岛内热缩材料性能要求如表1所示。
表1材料性能要求
 
三元乙丙橡胶(EPR)最主要的特性就是耐老化、 耐辐射、 耐高温高压水蒸汽、 抗臭氧和抗侵蚀的能力优越,广泛应用于核岛内电线电缆。但是与核岛内电线电缆相比,核岛内热缩材料的技术难度更大,它不但要具有核岛内电线电缆的各项性能, 而且还要具有热缩性能。 乙烯—醋酸乙烯共聚物( EVA)经过辐射交联以后具有热缩性能, 因此选用三元乙丙橡胶(EPR)和乙烯—醋酸乙烯共聚物( EVA)聚合物作为核岛内热缩材料的技本树脂。 
 
三元乙丙橡胶(EPR)和乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)等聚合物会发生热老化,即使在室温下,也会从聚合物中释放出氢而生成自由基,该自由基与氧结合而发生聚合物的氧化劣化,引起聚合物的分子断裂,导致聚合物的机械性能急剧地降低。抗氧剂对提高三元乙丙橡胶(EPR) 和乙烯—醋酸乙烯共聚物 ( EVA)复合材料的耐热老化性能效果显著。 当抗氧剂为3份时, 经过温度175℃、 时间200 h的热老化以后,样品的拉伸强度小于7MPa,断裂伸长率小于180%,热老化再辐射后拉伸强度小于5.5MPa,断裂伸长率小于550%,并且热冲击试验不通过;当添加5份扩氧剂时,经过温度175℃、时间200h的热老化以后,样品的拉伸强度和断裂伸长率满足要求,且乙丙橡胶(EPR)和乙稀--醋酸乙稀共聚物(EVA)复合材料能够满足核岛内热缩材料90℃条件下使用60年的要求。
 
EPR热缩管
 
由三元乙丙橡胶(EPR),乙烯—醋酸乙烯共聚物( EVA ), 抗氧剂, 特殊助剂,制备的核岛内热缩材料,在90气条件下能够使用60年,进而耐受2400 kGy的强辐射, 再经过DBE模拟(LOCA)试验以后,其绝缘电阻大于2.5x 1060, 耐电压(3150 V/ mm, 5 min),无击穿, 满足核岛内热缩材料的各项要求,能够在核岛内安全使用。
 
耐温等级高,可以在150℃的环境中长期使用,可在180-200℃以上的环境中短期或间歇使用;
 
产品属橡胶态,柔软且弹性良好,握感良好;
 
优异的电绝缘性、耐气候、抗紫外老化特性;
 
耐酸碱和化学溶剂性能好。


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