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,通過向高分子材料中加入抗輻射助劑來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向聚合物中加入抗氧劑來實(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,效果會受到很大的影響,需要加入更大量的抗氧助劑,這可能會對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€鍵吸收的能量傳遞分散到整個芳香環(huán)上,避免了單個鍵吸收過多能量而斷裂。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、對苯二胺類化合物以及含苯環(huán)的合成脂類分子。此外,稀土元素因其電子結(jié)構(gòu)中,具有一個沒有完全充滿的內(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制備具有抗輻射能力的納米復(fù)合電纜材料?？紤]到我國豐富的稀土資源,這種新型的耐輻射材料在國內(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,并可能會對材料的阻燃性能和絕緣性能帶來不利影響。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- -個不錯的選擇,其綜合了硅橡膠和芳香環(huán)帶來的耐輻射、耐高溫和低溫,以及阻燃效果良好的特性。