[发明专利]一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于核岛密封技术领域，具体涉及一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品及其制备方法。

背景技术

日本福岛核事故后，人类对核岛的密封要求和设计进行了提高和完善。在事故工况下，核岛处于高温、高压、高辐射环境。而防止核泄漏和污染大气环境，主要取决于密封核岛的各种门（人员、设备闸门等），而这些门的密封主要取决于高质量的橡胶制品。因此，橡胶制品的优劣对正常运行及事故工况下的密封作用至关重要。由于人员、设备闸门较大，目前世界各国都没有大型设备或模具一次性生产出硫化橡胶制品，均采用接头的方法将已硫化橡胶经过二次对接成为一个整体的橡胶制品（成品）。

橡胶属于高分子材料，在未经硫化前大分子处于链状结构（基本上没有使用价值），经过硫化后大分子变成网状结构，并赋予了一定的弹性和物理性能，使其具有使用价值。硫化通俗讲是在一定压力、温度、时间条件下，实现高分子材料由链状结构变成网状结构的过程。而硫化过程的快慢或时间的长短，除压力、温度外，取决于硫化橡胶配方中硫化剂、促进剂（也可以理解为催化剂）、防老剂、防焦剂（也叫硫化延缓剂）等因素。传统的硫化接头方法为将两个或两头已硫化橡胶二次对接或连接起来的方法，该方法是在两个已硫化橡胶之间加上未硫化橡胶，在一定压力、温度、时间条件下实现联接或称二次交联。这个方法的缺点是：一、已硫化橡胶从链状变为网状过程中，橡胶外形发生了改变，主要表现为收缩，就是人们常说的收缩率。而且收缩率比较大，一般在2%～3%之间，这样就造成了二次接头时由于已硫化橡胶与未硫化橡胶收缩率的不同，形成明显的凸凹接痕（其中被接头的已硫化橡胶由于收缩小或不收缩几何形状变化小或不发生变化有凸痕；而处于两个接头处的未硫化橡胶收缩率大有凹痕）；二、接头处的物理性能（拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形等）与非接头处差别较大。在一般工业环境中可以使用，但在核岛环境中存在重大安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种接头处无肉眼可见痕迹的核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品。该制品接头处与非接头处凸凹缺陷在所规定的公差范围内；接头处与非接头处拉伸强度，拉断伸长率相等，满足核岛密封的应用要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，其特征在于，由主材料与接头材料制成；所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—8份，硫化剂1—5份，促进剂1—5份，防老剂0.5—3份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC、促进剂M和促进剂BZ中的一种或几种，防老剂为防老剂RD和/或防老剂MB，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；

所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂3—7份，硫化剂1—4份，促进剂1—4份，防焦剂0—1份，惰性填料3—7份，防老剂1—5份，配合物15—35份，其中活性剂为氧化锌和/或硬脂酸，硫化剂为过氧化二异丙苯和/或酚醛树脂，促进剂为促进剂TAIC和/或橡胶均匀剂40MSF，防焦剂为水杨酸和/或邻苯二甲酸酐，惰性填料为以SiO₂为载体的酸性配合物，防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD和防老剂MB中的一种或几种，配合物为石蜡油、炭黑和二氧化铈中的一种或几种；所述以SiO₂为载体的酸性配合物由以下方法制成：将SiO₂、萜烯树脂和含2wt%～6wt%硼的酚醛树脂按照10∶1～3∶1～3的质量比混合后置于温度为70℃～80℃的反应釜中搅拌反应20min～40min，然后真空脱水3h～5h，得到以SiO₂为载体的酸性配合物。

上述的一种核岛密封用耐核辐射无痕橡胶制品，所述主材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂5—7份，硫化剂2—4份，促进剂2—4份，防老剂1—2份，配合物20—30份；所述接头材料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份，活性剂4—6份，硫化剂2—3份，促进剂2—3份，防焦剂0.3—0.7份，惰性填料4—6份，防老剂2—4份，配合物20—30份。