本发明属于核电站用中高压电缆料领域，具体涉及一种核电站用中高压化学交联电缆料及其制备方法和电缆。
背景技术：
：核电站电缆因其特殊的使用环境，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定、防潮性、化学稳定性和耐高能辐射等性能。因此，对用于核电站电缆的电缆材料也提出了较高的性能要求。现有的用于中高压绝缘的电缆料，在长期的热老化和辐射老化的作用下，分子间的化学键会发生断裂，产生活性自由基或活性粒子，并会进一步发生化学反应，长期处于这样的环境下，会加速反应，最终使材料的性能越来越劣化，制成的电缆用于核电站，存在很大的安全隐患。因此，很难同时达到核电站标准的90度60年的耐长期老化的性能要求、耐辐射性能、电性能等的使用要求。技术实现要素：本发明的第一目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料的制备方法。本发明的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆。本发明的第一方面提供的一种核电站用中高压化学交联电缆料，所述电缆料包含：低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂，其中，按照质量份计，所述电缆料由以下原料制备而成：在本发明一个优选的实施方式中，所述聚烯烃共聚物为线性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。在本发明一个优选的实施方式中，所述稳定剂为二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化镁、水滑石中的一种或者任意两种的混和。在本发明一个优选的实施方式中，所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，三者之间的重量比为2：1：1至1：1：2。在本发明的一个优选实施例中，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧1076中的一种或者任意两种的混和。在本发明的一个优选实施例中，所述含硫抗氧剂为DLTP、DSTP、DMTP、抗氧剂300、抗氧剂1035中的一种或者任意两种的混和。在本发明的一个优选实施例中，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618中的一种或者任意两种的混和。在本发明一个优选的实施方式中，所述防辐射改性剂为硫酸铅、硫酸钡、碳化硼、硼酸锌中的一种或者任意两种的混和。在本发明一个优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法测定。在本发明一个优选的实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基过氧化己烷中的至少一种。所述交联助剂为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、过氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一种或者任意两种的混和。上述一种核电站用中高压化学交联电缆料的制备方法，包括以下步骤：a)将低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂进行配料后，放入高速混合机中，在室温下搅拌3-5分钟，混和均匀，然后经双螺杆挤出造粒，螺杆各段温度为：加料段90～100℃，输送段105～110℃，熔融段120～125℃，机头120～135℃；b)先将挤出的塑料粒子烘干后，用真空吸料机吸入真空转鼓，然后，按比例称取交联剂在真空状态下用倒吸原理吸入到真空转鼓，将真空转鼓升温至80度，后吸收两个小时后，冷却打包。作为本发明的核电站用中高压化学交联电缆，由上述核电站用中高压化学交联电缆料制备而成。本发明通过改进配方，获得了一种能在核电站环境下长期使用，耐长期老化性能，耐辐射性能，耐严酷环境，电性能好，机械性能优异用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本发明人的核电站用中高压化学交联电缆料，克服了传统中高压化学交联电缆料的不足，使该材料具有优异的耐长期老化性能，耐严酷环境，耐辐射性能，电性能和综合机械性能，具体实施方式本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进配方，获得了一种能在核电站环境下长期使用，耐长期老化性能，耐辐射性能，耐严酷环境，电性能好，机械性能优异用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本发明人的核电站用中高压化学交联电缆料，克服了传统中高压化学交联电缆料的不足，使该材料具有优异的耐长期老化性能，耐严酷环境，耐辐射性能，电性能和综合机械性能，在此基础上完成了本发明。以下对本发明的核电站用中高压化学交联电缆料的各组分进行详细描述：低密度聚乙烯在本发明一个优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法测定。聚烯烃共聚物聚烯烃共聚物能够增加抗氧剂、稳定剂、防辐射改性剂等助剂在树脂体系中的相容性。在本发明一个优选的实施方式中，所述聚烯烃共聚物为线性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。优选地，为乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。稳定剂本发明的稳定剂，可以以很少的添加量实现与抗氧剂的协同效果，实现材料的长期热寿命(90度60年)。在本发明一个优选的实施方式中，所述稳定剂为二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化镁、水滑石中的一种或者任意两种的混和。优选地，为二氧化钛、氧化锌、氧化钙中的一种或者任意两种的混和。交联剂交联剂在本发明中起到使树脂交联的作用，对本发明的化学交联电缆料中添加的交联剂没有具体限制，可以采用各种市售可用交联助剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。在本发明一个优选的实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或者任意两种的混和。交联助剂在本发明的化学交联电缆料中添加交联助剂，以促进材料的进一步交联，对本发明的化学交联电缆料中添加的交联剂没有具体限制，可以采用各种市售可用交联助剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。在本发明一个优选的实施方式中，所述交联助剂为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、过氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一种或者任意两种的混和。优选地，为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)中的一种或者任意两种的混和。复合抗氧剂抗氧剂指能防止或抑制诸如氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等因素破坏制品性能、延长制品储存和使用寿命的助剂。本发明使用的抗氧剂由三种抗氧剂复配而成，具有优良的抗长期老化性，并且长期使用不变色，不影响材料的电性能和机械性能。在本发明一个优选的实施方式中，所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧1076中的一种或者任意两种的混和。，含硫抗氧剂DLTP、DSTP、DMTP、抗氧剂300、抗氧剂1035中的一种或者任意两种的混和。，和亚磷酸酯类抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618中的一种或者任意两种的混和复配而成。其中，所述受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为2：1：1至1：1：2。优选地，2：2：1至1：2：2。防辐射改性剂本发明的电缆料在长期的高能粒子辐射的环境下使用，防辐射改性剂的存在，能够使材料具备优良的抗辐射性能。在本发明一个优选的实施方式中，所述防辐射改性剂为硫酸铅、硫酸钡、碳化硼、硼酸锌中的一种或者任意两种的混和。。电缆制品本发明还提供了一种采用本发明所述的核电站用中高压化学交联电缆制品。所述电缆制品能够满足第三代核电站90度60年的使用寿命，满足核电站电缆耐辐射性能的要求，具有优异的机械性能、耐化学药品性和良好电绝缘性能。制备方法本发明还提供了一种制备本发明所述的核电站用中高压化学交联电缆电缆料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：a)将低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂进行配料后，放入高速混合机中，在室温下搅拌3-5分钟，混和均匀，然后经双螺杆挤出造粒，螺杆各段温度为：加料段90～100℃，输送段105～110℃，熔融段120～125℃，机头120～135℃。b)先将挤出的塑料粒子烘干后，用真空吸料机吸入真空转鼓，然后，按比例称取交联剂在真空状态下用倒吸原理吸入到真空转鼓，将真空转鼓升温至80度，后吸收两个小时后，冷却打包。应理解，此部分所述的低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂等的成分和用量如本文其它部分所述。本发明所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料及制备方法具有如下优点：采用交联剂后吸收的工艺，加工工艺简单，加工过程材料损耗少，工艺安全稳定，设备投资较低，综合性价比优越。采用本发明电缆料制得电缆制品能够满足第三代核电站90度60年的使用寿命和电缆耐辐射性能的要求。本发明的中高压化学交联电缆料，具有优异机械性能和电性能，能够用于10kV及其以上电压等级的电力电缆绝缘要求。本发明中，术语“含有”或“包括”或“采用”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”或“采用”中。本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。实施例1实施例1配方的各组分名称及各组分重量份数如表1所示：表1名称重量/kg名称重量/kg低密度聚乙烯80TAIC0.5乙烯丙烯共聚物20抗氧剂10101二氧化钛1抗氧剂DSTP1硫酸铅0.5抗氧剂6260.5过氧化二异丙苯2将低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂进行配料后，放入高速混合机中，在室温下搅拌3-5分钟，混和均匀，然后经双螺杆挤出造粒，螺杆各段温度为：加料段90～100℃，输送段105～110℃，熔融段120～125℃，机头120～135℃。先将挤出的塑料粒子烘干后，用真空吸料机吸入真空转鼓，然后，按比例称取交联剂在真空状态下用倒吸原理吸入到真空转鼓，将真空转鼓升温至80度，后吸收两个小时后，冷却打包。对实施例1中的电缆料进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。实施例2实施例2配方的各组分名称及各组分重量份数如表2所示：表2名称重量/kg名称重量/kg低密度聚乙烯80TAIC0.8乙烯丙烯共聚物20抗氧剂10101二氧化钛2抗氧剂DSTP1硫酸铅0.5抗氧剂6260.5过氧化二异丙苯2上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例2中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。实施例3实施例3配方的各组分名称及各组分重量份数如表3所示：表3名称重量/kg名称重量/kg低密度聚乙烯70TAIC0.8乙烯丙烯共聚物30抗氧剂10100.5氧化钙1.5抗氧剂DSTP1硼酸锌0.5抗氧剂6261过氧化二异丙苯1.5上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例3中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。实施例4实施例4配方的各组分名称及各组分重量份数如表4所示：表4名称重量/kg名称重量/kg低密度聚乙烯70TAIC0.8乙烯丙烯共聚物30抗氧剂10100.5氧化钙1.5抗氧剂DSTP1硼酸锌0.8抗氧剂6261过氧化二异丙苯1.5上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例4中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。实施例5实施例5配方的各组分名称及各组分重量份数如表5所示：表5名称重量/kg名称重量/kg低密度聚乙烯90TAIC0.5乙烯丙烯共聚物10抗氧剂22461氧化锌1抗氧剂3001硫酸钡0.5抗氧剂6180.5过氧化二异丙苯2.5上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例5中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。实施例6实施例6配方的各组分名称及各组分重量份数如表6所示：表6上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例6中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例表7所示。性能实施例按以下方式进行产品性能测试：(1)拉伸性能测试：根据GB/T1040-2008标准测试核电站用中高压化学交联电缆料的拉伸性能；(2)电性能根据GB/T1408-2006标准测试核电站用中高压化学交联电缆料的电气强度；根据GB/T1409-2006标准测试核电站用中高压化学交联电缆料的介电常数和介质损耗因数；根据GB/T1410-2006标准测试核电站用中高压化学交联电缆料的体积电阻率；(3)热寿命根据GB/T1102.1-2003标准评价核电站用中高压化学交联电缆料的热寿命；(4)耐辐射性能根据IEC61244:2014标准判定核电站用中高压化学交联电缆料的的长期辐射老化性能；测试结果如表7所示。表7：实施例产品性能测试结果从表7中数据可以看出，本发明制得的核电站用中高压化学交联电缆料不仅机械性能好，电气性能优越，可用于中高压的电压等级电缆的绝缘；而且耐辐照性能好，可以在达到90度60年的热寿命要求，能够满足AP1000、华龙一号等第三代核电站的性能要求。应用前景广阔。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。当前第1页1 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