CN103881528B - 核电站核岛专用高分子复合涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了核电站核岛专用高分子复合涂料及其制备方法，所述涂料由主剂和固化剂构成，所述主剂与固化剂的质量比为4︰1－9︰1，主剂按质量份计由聚氨酯改性环氧树脂、活性稀释剂、耐辐射填料、消泡剂、分散剂、触变剂所述涂料具有优异的防腐蚀性、去污性、防辐射性并通过LOCA试验，同时具有纯环氧体系涂料所不具备的高韧性和高粘接强度。本发明所述涂料制备方法简单，使用方便，实际使用时只需将主剂和固化剂按配比混合后即可进行刷涂或滚涂。

Description

核电站核岛专用高分子复合涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及核电站核岛专用涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

核电站通常由核岛、常规岛和辅助配套设备组成，其中核岛是核电站安全壳内的核反应堆及有关系统的统称。核岛主要包括核蒸汽供给系统、安全壳喷淋系统和辅助系统等。核岛内适用涂层通常需要满足下述要求：首先核岛用涂料重点在于满足异常条件下的涂层安全，例如“失水事故”是核电站最严重的事故类型之一，失水工况模仿实验（即LOCA试验）主要为了检验涂料的耐高温喷淋液体性能，在事故工况下，假如维护涂层零落，可能梗塞流体管线、泵和回流喷水系统，阻碍喷淋，这将对异常状况的处置形成很大危害；其次，需要具有去污性的部位，如混凝土外表和混凝土槽内衬里以及辐射区域内的钢构造外表，核岛涂料必须满足一定的去污要求；另外由于放射性辐射会加速涂层中高分子树脂或聚合物的老化开裂，过量的放射性辐射会使得聚合物中化学键的断裂降解，因而核岛用涂料还需要满足一定的耐辐射性。

曾有涉及核电站用涂料的发明专利“核电站用耐辐射涂料及其制备方法”(CN101245215)，它是利用钛酸钾晶须制备了核电站用环氧防辐射涂料，该涂料通过了耐辐射性能、去污性能测试，但未进行LOCA试验，因而不能在核岛安全壳内使用；发明专利“核电站用环氧涂层体系”(CN101235246)，该涂层系统为核电站混凝土厂房用耐辐照防护涂料，其不能应用在钢结构系统，也未进行LOCA试验，故不能应用在核岛安全壳内；发明专利“防辐射型环氧树脂地坪涂料”(CN1854218)，介绍了一种环氧防辐射地坪涂料，仅用于核电站混凝土地坪，也未通过LOCA试验；发明专利“核电站专用水性环氧涂料及其配制方法”(CN101255307)，介绍了核电站用水性环氧涂料，该涂料通过了LOCA试验，可以应用在核岛安全壳内混凝土表面，但不能在钢结构上应用,加之水性环氧涂料成本甚高，对其推广应用造成一定的难度；发明专利“大功率核电站用环氧防护涂料体系”（CN101781508），虽然能够到达LOCA、去污和抗辐射等试验要求，但由于纯环氧树脂本身的局限，造成涂层在韧性以及粘接强度方面存在缺陷；发明专利“应用于非能动先进压水堆核电站的高固体环氧涂料及其制备方法”（CN102863873），体系中对纯环氧树脂有了改进，涂膜韧性以及粘接强度相对有所提高，但由于配方体系的侧重点是偏于耐辐射及去污方面，导致涂膜的韧性以及粘接强度依然不是很理想，因而对于核岛涂料的日常重涂修补仍会造成一定的困难。综上所述，上述专利所涉及的核电站核岛所用涂料要么未能同时具有优异的防腐蚀性、防辐射性并通过LOCA试验，要么即使能同时具有防腐蚀性、防辐射性并通过LOCA试验，但是涂膜的韧性和粘接强度又不理想从而造成涂层日常重涂修补困难。因而需要探索一种具有优异的防腐蚀性、防辐射性并通过LOCA试验，同时具有高韧性和高粘接强度的核电站核岛专用涂料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供核电站核岛专用高分子复合涂料及其制备方法，所述涂料具有优异的防腐蚀性、去污性、防辐射性并通过LOCA试验，同时具有高韧性和高粘接强度。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

核电站核岛专用高分子复合涂料，所述涂料由主剂和固化剂构成，所述主剂与固化剂的质量比为4︰1－9︰1，其中，

主剂按质量份计由以下组分组成：

固化剂按质量份计由以下组分组成：

腰果壳油改性胺固化剂 85－95份

固化促进剂 5－15份。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述聚氨酯改性环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂SL-3403，购于株洲世林聚合物有限公司。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述活性稀释剂为腰果壳油改性的端基环氧增韧剂DY-CNO，购于美国HUNTSMAN公司。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述耐辐射填料由纳米二氧化钛、导热氧化铝粉、云母粉、氧化铁红和滑石粉中的任意三种及以上构成。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述纳米二氧化钛为金红石型。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述消泡剂为消泡剂EFKA-2035，购于荷兰EFKA公司；所述分散剂为分散剂DUNDISPER32500，购于美国路博润公司；所述触变剂为触变剂DEURHEO229，购于徳谦（台湾）化学有限公司。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述腰果壳油改性胺固化剂为腰果壳油改性胺固化剂NX-4943，购于美国卡德莱公司。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料，其中，所述固化促进剂为固化促进剂MY-721，购于美国HUNTSMAN公司。

上述的核电站核岛专用高分子复合涂料的制备方法，制备步骤如下：

（1）主剂的制备方法如下：首先将聚氨酯改性环氧树脂和活性稀释剂加入不锈钢容器中，搅拌均匀，边搅拌边加入耐辐射填料、消泡剂、分散剂和触变剂，进行充分搅拌，搅拌速度60－360r/min，搅拌时间10－15min，再经过三辊研磨机研磨至细度≤40μm,过滤后包装备用；

（2）固化剂的制备方法如下：将腰果壳油改性胺固化剂和固化促进剂加入不锈钢真空搅拌釜中，在真空度为-90－-95KPa的条件下搅拌均匀，搅拌速度60－360r/min，搅拌时间5－15min，过滤后包装备用；

将主剂与固化剂按质量比4︰1－9︰1的配比配合使用。

本发明所述涂料具有优异的防腐蚀性、去污性、防辐射性并通过LOCA试验，同时具有纯环氧体系涂料所不具备的高韧性和高粘接强度。本发明所述涂料制备方法简单，使用方便，实际使用时只需将主剂和固化剂按配比混合后即可进行刷涂或滚涂。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

核电站核岛专用高分子复合涂料的制备方法，制备步骤如下：

（1）主剂的制备方法如下：首先将40份的聚氨酯改性环氧树脂SL-3403和10份的活性稀释剂腰果壳油改性的端基环氧增韧剂DY-CNO加入不锈钢容器中，搅拌均匀，边搅拌边加入5份的金红石型纳米二氧化钛、10份700目的导热氧化铝粉和10份800目的云母粉；0.5份的消泡剂EFKA-2035、0.5份的分散剂DUNDISPER32500和0.5份的触变剂DEURHEO229，进行充分搅拌，搅拌速度60r/min，搅拌时间10min，再经过三辊研磨机研磨至细度≤40μm,过滤后包装备用；

（2）固化剂的制备方法如下：将85份的腰果壳油改性胺固化剂NX-4943和5份的固化促进剂MY-721加入不锈钢真空搅拌釜中，在真空度为-90KPa的条件下搅拌均匀，搅拌速度60r/min，搅拌时间5min，过滤后包装备用；

将主剂与固化剂按质量比4︰1的配比混合后即可使用。

实施例2

核电站核岛专用高分子复合涂料的制备方法，制备步骤如下：

（1）主剂的制备方法如下：首先将55份的聚氨酯改性环氧树脂SL-3403和15份的活性稀释剂腰果壳油改性的端基环氧增韧剂DY-CNO加入不锈钢容器中，搅拌均匀，边搅拌边加入10份的金红石型纳米二氧化钛、10份800目的云母粉、5份1000目的氧化铁红和5份800目的滑石粉；0.8份的消泡剂EFKA-2035、1份的分散剂DUNDISPER32500和1.2份的触变剂DEURHEO229，进行充分搅拌，搅拌速度250r/min，搅拌时间12min，再经过三辊研磨机研磨至细度≤40μm,过滤后包装备用；

（2）固化剂的制备方法如下：将90份的腰果壳油改性胺固化剂NX-4943和10份的固化促进剂MY-721加入不锈钢真空搅拌釜中，在真空度为-92KPa的条件下搅拌均匀，搅拌速度200r/min，搅拌时间10min，过滤后包装备用；

将主剂与固化剂按质量比7︰1的配比混合后即可使用。

实施例3

核电站核岛专用高分子复合涂料的制备方法，制备步骤如下：

（1）主剂的制备方法如下：首先将70份的聚氨酯改性环氧树脂SL-3403和20份的活性稀释剂腰果壳油改性的端基环氧增韧剂DY-CNO加入不锈钢容器中，搅拌均匀，边搅拌边加入5份700目的导热氧化铝粉、5份800目的云母粉、10份1000目的氧化铁红和15份800目的滑石粉；1份的消泡剂EFKA-2035、1.5份的分散剂DUNDISPER32500和1.5份的触变剂DEURHEO229，进行充分搅拌，搅拌速度360r/min，搅拌时间15min，再经过三辊研磨机研磨至细度≤40μm,过滤后包装备用；

（2）固化剂的制备方法如下：将95份的腰果壳油改性胺固化剂NX-4943和15份的固化促进剂MY-721加入不锈钢真空搅拌釜中，在真空度为-95KPa的条件下搅拌均匀，搅拌速度360r/min，搅拌时间15min，过滤后包装备用；

将主剂与固化剂按质量比9︰1的配比混合后即可使用。

本发明所述核电站核岛专用高分子复合涂料经检测性能数据如下表1：

表1本发明所述核电站核岛专用高分子复合涂料性能数据

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.核电站核岛专用高分子复合涂料，其特征在于，所述涂料由主剂和固化剂构成，所述主剂与固化剂的质量比为4︰1－9︰1，主剂按质量份计由以下组分组成：

聚氨酯改性环氧树脂 40－70份

活性稀释剂 10－20份

耐辐射填料 25－35份

消泡剂 0.5－1份

分散剂 0.5－1.5份

触变剂 0.5－1.5份；

固化剂按质量份计由以下组分组成：

腰果壳油改性胺固化剂 85－95份

固化促进剂 5－15份；

所述聚氨酯改性环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂SL-3403，购于株洲世林聚合物有限公司；

所述活性稀释剂为腰果壳油改性的端基环氧增韧剂DY-CNO，购于美国HUNTSMAN公司；

所述消泡剂为消泡剂EFKA-2035，购于荷兰EFKA公司；所述分散剂为分散剂DUNDISPER32500，购于美国路博润公司；所述触变剂为触变剂DEURHEO229，购于徳谦（台湾）化学有限公司；

所述腰果壳油改性胺固化剂为腰果壳油改性胺固化剂NX-4943，购于美国卡德莱公司；所述固化促进剂为固化促进剂MY-721，购于美国HUNTSMAN公司。

2.如权利要求1所述的核电站核岛专用高分子复合涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

（1）主剂的制备方法如下：首先将聚氨酯改性环氧树脂和活性稀释剂加入不锈钢容器中，搅拌均匀，边搅拌边加入耐辐射填料、消泡剂、分散剂和触变剂，进行充分搅拌，搅拌速度60－360r/min，搅拌时间10－15min，再经过三辊研磨机研磨至细度≤40μm,过滤后包装备用；

（2）固化剂的制备方法如下：将腰果壳油改性胺固化剂和固化促进剂加入不锈钢真空搅拌釜中，在真空度为-90－-95KPa的条件下搅拌均匀，搅拌速度60－360r/min，搅拌时间5－15min，过滤后包装备用；

将主剂与固化剂按质量比4︰1－9︰1的配比配合使用。