[发明专利]一种核电站用无卤阻燃护套材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核电站用无卤阻燃护套材料，其特征在于，包括如下重量份组分：聚烯烃30-40份，硅橡胶10-20份，杂化石墨烯多功能助剂2-10份，微胶囊化阻燃剂40-50份，阻燃成壳助剂1-5份，多官能团交联剂1-3份，润滑剂 0.5-2份，抗氧剂Ⅱ 1-4份；

所述聚烯烃选自线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯－辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种按任意比例混合；

所述杂化石墨烯多功能助剂由纳米颗粒抗辐照剂、抗氧剂Ⅰ和石墨烯组成，所述纳米颗粒抗辐照剂选自氧化钨、氧化铋、碳酸铋、稀土金属氧化物、纳米二氧化硅中的一种或多种按任意比例混合，所述稀土金属氧化物中的稀土金属为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕其中的一种，所述抗氧剂Ⅰ为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氯；

所述杂化石墨烯多功能助剂制备方法包括如下步骤：

（1）将石墨烯与水混合并进行超声处理，然后加入纳米颗粒抗辐照剂的对应前驱体，氮气保护、搅拌状态下，滴加碱性调节剂使pH为9-11，滴加完成后升温加热反应，反应完成后离心分离、水洗、醇洗并烘干，得到负载纳米颗粒抗辐照剂的石墨烯；

（2）将步骤（1）得到的负载纳米颗粒抗辐照剂的石墨烯分散在无水乙醇和水中，调节pH为9，加入γ―氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应4h，抽滤、烘干得到中间产物,将其分散在氯仿溶液中得到混合液A；

（3）将抗氧剂Ⅰ的前驱体3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与二氯亚砜分散在氯仿溶液中，于65℃下过夜回流反应12h，减压蒸馏得到抗氧剂Ⅰ的中间体，将其加入步骤（2）的混合液A中，反应4h，抽滤、水洗、氯仿洗、乙醇洗、烘干得到杂化石墨烯多功能助剂；

所述微胶囊化阻燃剂由壳层材料和核芯阻燃剂组成，所述壳层材料选自硅凝胶、超支化成炭剂、聚磷腈中的一种，所述核芯阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、镁铝双氢氧化物、锌铝双氢氧化物、镁铁双氢氧化物、锌铁双氢氧化物、镍铁双氢氧化物、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、无机次磷酸铝、有机次磷酸铝、三嗪成炭剂中的一种或多种按任意比例混合，所述壳层材料与所述核芯阻燃剂的质量比为（10-30）:（70-90）。

2.根据权利要求1所述的一种核电站用无卤阻燃护套材料，其特征在于，步骤（1）中所述纳米颗粒抗辐照剂的对应前驱体为氯化钨、氯化铋、氯化类稀土金属盐或正硅酸四乙酯；所述碱性调节剂为25wt%的氨水溶液或1mol/L的碳酸钠溶液；所述超声处理的时间为20~40min；所述升温加热反应的过程为水浴升温加热至80℃反应24h或转移至水热反应釜中于180℃下水热反应12h；所述石墨烯、纳米颗粒抗辐照剂的对应前驱体、水的质量比为3 :（2-5）: 300；

步骤（2）中所述负载纳米颗粒抗辐照剂的石墨烯、无水乙醇、水、γ―氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:300:100:2，所述中间产物与氯仿溶液的质量比为1:200；

步骤（3）中所述抗氧剂Ⅰ的前驱体、二氯亚砜、氯仿溶液的质量比为1:10:100；所述抗氧剂Ⅰ的中间体、混合液A的质量比1:201。

3.根据权利要求1所述的一种核电站用无卤阻燃护套材料，其特征在于，所述硅橡胶选自苯基含量为10wt%-40wt%的苯基硅橡胶、苯撑含量为40wt%-60wt%的苯撑硅橡胶、苯基含量为10wt%-30wt%的甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或多种按任意比例混合。

4.根据权利要求1所述的一种核电站用无卤阻燃护套材料，其特征在于，所述阻燃成壳助剂选自硼酸锌、3.5水硼酸锌与低熔点玻璃粉中的一种或多种按任意比例混合。