data-full-width-responsive="true"> 耐核辐射涂料具有抗辐射和吸收辐射性能,主要用于核反应堆、核电站、同位素实验室和其
他容易受放射性污染的建筑、装置和设备的内外表面保护,要求具有高抗辐射和易去污、耐腐蚀性能及其他特殊化学性能,并且能够吸收辐射,以便保护放射源周围的环境。据美国研究表明,胺固化的环氧树脂特别适合用作抗辐射的涂料。目前,市场上所用耐核辐射涂料绝大部分为溶剂型,在生产和施工时,溶剂的挥发不仅造成不可再生石油资源的浪费,而且污染环境。因此,开发环境友好型耐核辐射涂料具有重大的现实意义。本研究以水性环氧树脂-水性胺乳液为主要成膜物质,钛酸钾晶须为主要防核辐射填料,制备性能优异且环保的水性环氧耐核辐射涂料,经过8.5105 GY(累积剂量)辐照后漆膜完好,附着力良好,同时具有极佳的去污性能,可广泛运用于核电站中的地面、墙壁和安全壳等部位的表面保护。1 实验部分1.1 主要原材料及检测仪器间二甲苯二胺、端环氧基聚醚、缩水甘油醚、环氧树脂均为进口;云
母粉、滑石粉、钛酸钾晶须均为国产;各种助剂、溶剂均为进口。拉拔仪DeFelsko PosiTest AT,美国;湿热老化测试箱,宏展仪器,LP-225,江苏;扫描电镜PHILIPS,XL-30,Japan测试前用LDM150D型喷金仪喷金;气相色谱仪PerkinElmer Clarus580GC,美国。1.2 水性环氧固化剂乳液的制备将二甲苯稀释后的环氧树脂、端环氧基聚醚加入装有回流冷凝管、温度计及搅拌器的500mL四口烧瓶装置中,在机械搅拌下升温至50℃,随后缓慢滴加间二甲苯二胺。将体系温度升至85~90℃下反应3h,再真空蒸馏除去剩余的间二甲苯二胺得环氧胺加成物,然后用缩水甘油醚与之封端反应2.5h,随后降温至70℃,在高速搅拌状态下,加水使之相反转制得质量固含为60%的水性环氧固化剂乳液。1.3 水性环氧耐核辐射涂料的配制将去离子水投入分散缸中,在搅拌状态下依次加入分散剂、消泡剂,中速分散15min,然后加入各种功能性颜填料球磨分散35min,直至细度m,随后加入固化剂乳液及稀释剂低速搅拌均匀后,过滤,包装。水性环氧耐核辐射涂料配方见表1。
1.4 水性环氧耐核辐射涂料性能指标研制的水性环氧耐核辐射涂料的综合性能优良,具体指标见表2。
2 结果与讨论2.1 水性环氧胺固化剂的选择为了提高漆膜耐辐照性能及去污性能,实验中选择的固化剂与环氧树脂固化交联之后形成的漆膜致密性、耐水性、耐洗刷性、耐温性和防腐等性能均应兼顾。而环氧改性芳香胺固化剂乳液中,固化剂分子含有环氧链节,能更好的乳化环氧树脂,同时分子中含苯环刚性结构单元,耐化学品性能优良、耐高温性能好、经核辐射后降解不明显。2.2 颜料体积浓度、颜基比对涂膜性能的影响在涂料配方中颜填料体积浓度对漆膜的最终性能有很大的影响。当涂膜的PVC< CPVC 时,颜料完全被基料包裹,颜料颗粒之间也被基料隔离和填充,涂膜的连续性及封闭性都很好;而当PVC=CPVC 时,涂膜刚能维持连续的状态;但当PVC>CPVC时,因颜料过多,基料不足涂膜中有空隙,不能很好的起保护作用,从而影响涂膜的最终性能。如图1是不同PVC对漆膜表干、实干时间的影响;图2是不同PVC∶CPVC比值下漆膜的SEM 电镜图片。