高分子材料受到高能射線輻射后,往往容易裂解產(chǎn)生自由基、離子化或與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致高分子材料性能劣化。因此，核電站電纜,特別是安裝在安全殼內(nèi)的電纜，必須具有良好的耐輻射性能。

在實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)向高分子材料中加入抗輻射助劑來(lái)提高電纜材料的耐輻射性。大分子接受輻射后發(fā)生激發(fā)生成自由基的初級(jí)反應(yīng),是大分子鏈發(fā)生后續(xù)交聯(lián)或降解反應(yīng)的*重要原因之一,進(jìn)而導(dǎo)致聚合物結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,性能劣化。因此,提高高分子材料耐輻射性可以通過(guò)向聚合物中加入抗氧劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，捕獲大分子受到輻射后產(chǎn)生的自由基,阻斷進(jìn)-步的裂解、交聯(lián)等不利化學(xué)反應(yīng)。但這種方法在情性氣體氛圍或真空環(huán)境下效果比較良好，而在有氧氣存在時(shí),效果會(huì)受到很大的影響,需要加入更大量的抗氧助劑,這可能會(huì)對(duì)電纜材料的絕緣性能等其他性能產(chǎn)生不利影響。

除此以外,還可以通過(guò)向聚合物中加人某些能吸收輻射的助劑或材料,將高能輻射經(jīng)中間過(guò)渡態(tài)轉(zhuǎn)化為熱量耗散，也能夠有效提高材料的耐輻射能力。由于芳香環(huán)的共軛結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒛硞€(gè)鍵吸收的能量傳遞分散到整個(gè)芳香環(huán)上,避免了單個(gè)鍵吸收過(guò)多能量而斷裂。因此,加入含芳香環(huán)的化合物可以提高材料的抗輻射能力。

可以采用的一些共振能大的芳香族化合物包括芳烴油、對(duì)苯二胺類(lèi)化合物以及含苯環(huán)的合成脂類(lèi)分子。此外,稀土元素因其電子結(jié)構(gòu)中,具有一個(gè)沒(méi)有完全充滿的內(nèi)電子層(4f電子層)而存在大量的空軌道。這些空軌道具有很強(qiáng)的與游離自由基結(jié)合的能力,從而能夠使輻射引起的鏈反應(yīng)終止。

因此,采用納米稀土氧化物可以用來(lái)制備具有抗輻射能力的納米復(fù)合電纜材料?？紤]到我國(guó)豐富的稀土資源,這種新型的耐輻射材料在國(guó)內(nèi)具有良好的研究和應(yīng)用前景。但是，常用的小分子抗輻射助劑通常呈游離狀態(tài)分散在材料中,容易在輻射和高溫的作用下從材料中逸出,從而導(dǎo)致材料的耐輻射性能下降,并可能會(huì)對(duì)材料的阻燃性能和絕緣性能帶來(lái)不利影響。因此,在高分子材料體系中引入大分子抗輻射助劑對(duì)于電纜材料綜合性能的提高更為有利。具有較高苯基含量的苯基乙烯基硅橡膠似乎是- -個(gè)不錯(cuò)的選擇,其綜合了硅橡膠和芳香環(huán)帶來(lái)的耐輻射、耐高溫和低溫,以及阻燃效果良好的特性。