CN105131610A - 核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

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徐斌
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Abstract

本发明涉及一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法，该材料由A、B两种组分按照质量比1：(0.8-1.2)充分混合后形成；A组分包括支链乙烯基硅油、乙烯基硅油苯基硅油、阻燃粉剂、无机金属粉剂、有机复合粉剂、无机填料、硅烷偶联剂、Pt催化剂，B组分包括支链乙烯基硅油、多乙烯基硅油、液态MQ硅树脂、端含氢硅油、硅烷偶联剂、阻燃粉剂、无机金属粉剂、有机复合粉剂、无机填料，该材料具有良好的阻燃性、高屏蔽性、耐辐射性等优点。

Description

核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及核工业领域，具体涉及一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法。
背景技术
随着我国煤、石油、天然气成本不断攀升，现在开始把目光转向核电，核能利用技术进入了一个快速发展时期。核电站很多地方存在核辐射，辐射会加速材料老化，多孔的混凝土表面也容易吸附放射性灰尘形成永久性放射源，从而对运行和维修人员造成永久性损伤。因此，使用生物屏蔽材料是核电站最常用的防护手段。
传统的生物屏蔽材料阻燃、屏蔽性能不佳，且耐辐射性能不佳，不能适应电厂、核电站、石化油气管道等对防火要求较高的工作场所，特别是不能满足核电站较高的耐辐射要求。
发明内容
为克服上述技术问题，本发明提出了一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料，该材料由A、B两种组分按照质量比1：(0.8-1.2)充分混合后形成；
每百份A组分按照质量比包括：支链乙烯基硅油30份、乙烯基硅油苯基硅油8份、阻燃粉剂6份、无机金属粉剂34份、有机复合粉剂9份、无机填料7.5份、硅烷偶联剂4份、Pt催化剂1.5份，在上述各组分中，支链乙烯基硅油和乙烯基硅油苯基硅油组成有机基料，阻燃粉剂、有机复合粉剂和无机填料组成粉剂填料；
每百份B组分按照质量比包括：支链乙烯基硅油27份、多乙烯基硅油3份、液态MQ硅树脂3.5份、端含氢硅油9份、硅烷偶联剂2份、阻燃粉剂5.5份、无机金属粉剂31份、有机复合粉剂10份、无机填料9份，在上述组分中，支链乙烯基硅油、多乙烯基硅油、液态MQ硅树脂和端含氢硅油构成有机基料，硅烷偶联剂、阻燃粉剂、有机复合粉剂和无机填料构成粉剂填料。
优选的，所述阻燃粉剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种的混合物，粒径为1500-2500目。
优选的，所述有机复合粉剂包括聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺，三者的比例为10：(5-7)：(3-1)。
优选的，所述无机填料为二氧化硅砂、硅灰石粉、云母粉中的一种或几种的混合物，粒径为400-800目。
优选的，所述无机金属粉剂为锰粉，粒径为100-500目。
本发明的技术方案还提出了一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料的制备方法，包括：A组分的制造工艺包括：首先将A组分中的有机基料和粉剂填料混合搅拌，然后分别加入无机金属粉剂和硅烷偶联剂后研磨,研磨后加入Pt催化剂，于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到A组分；B组分的制造工艺包括：将B组分中的有机基料和粉剂填料混合搅拌后加入无机金属粉剂进一步混合，然后于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到B组分；将上述A组分和B组分混合便得到所述的屏蔽材料。
优选的，所述无机金属粉剂为锰粉，粒径为100-500目。
本发明提出了一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料及其制备方法，该材料具有良好的阻燃性、高屏蔽性、耐辐射性等优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
首先制备A组分:将支链乙烯基硅油30kg和乙烯基硅油苯基硅油8kg混合成有机基料，将粒径为2000目的氢氧化铝6kg、粒径为600目的二氧化硅砂粉7.5kg、聚磷酸铵5kg、季戊四醇3kg和三聚氰胺1kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为600目的锰粉34kg和硅烷偶联剂4kg后研磨，研磨后加Pt催化剂1.5kg，于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到A组分；
然后B组分：将支链乙烯基硅油27kg、多乙烯基硅油3kg、液态MQ硅树脂3.5kg、端含氢硅油9kg混合形成有机基料，将硅烷偶联剂2kg、粒径为2000目的氢氧化铝5.5kg、聚磷酸铵5、6kg、季戊四醇3.3kg、三聚氰胺1.1kg和二氧化硅砂9kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为250目的锰粉31kg，然后于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到B组分；
将上述A组分和B组分1:1充分混合后便形成本发明技术方案所提出的核电用有机无机复合生物屏蔽材料。
实施例2：
首先制备A组分:将支链乙烯基硅油30kg和乙烯基硅油苯基硅油8kg混合成有机基料，将粒径为2200目的氢氧化镁6kg、粒径为600目的硅灰石粉7.5kg、聚磷酸铵4.5kg、季戊四醇3.15kg和三聚氰胺1.35kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为600目的锰粉34kg和硅烷偶联剂4kg后研磨，研磨后加Pt催化剂1.5kg，于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到A组分；
然后B组分：将支链乙烯基硅油27kg、多乙烯基硅油3kg、液态MQ硅树脂3.5kg、端含氢硅油9kg混合形成有机基料，将硅烷偶联剂2kg、粒径为2200目的氢氧化铝5.5kg、聚磷酸铵5kg、季戊四醇3.5kg、三聚氰胺1.5kg和硅灰石粉9kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为250目的锰粉31kg，然后于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到B组分。
将上述A组分和B组分1:0.8充分混合后便形成本发明技术方案所提出的核电用有机无机复合生物屏蔽材料。
实施例3：
首先制备A组分:将支链乙烯基硅油30kg和乙烯基硅油苯基硅油8kg混合成有机基料，将粒径为1600目的氢氧化镁3kg、粒径1600目的氢氧化铝3kg、粒径为600目的云母粉7.5kg、聚磷酸铵5.6kg、季戊四醇2.8kg和三聚氰胺0.6kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为600目的锰粉34kg和硅烷偶联剂4kg后研磨，研磨后加Pt催化剂1.5kg，于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到A组分；
然后B组分：将支链乙烯基硅油27kg、多乙烯基硅油3kg、液态MQ硅树脂3.5kg、端含氢硅油9kg混合形成有机基料，将硅烷偶联剂2kg、粒径为1600目的氢氧化镁3kg、粒径为1600目的氢氧化铝3kg、聚磷酸铵6.2kg、季戊四醇3.2kg、三聚氰胺0.8kg和云母粉9kg混合形成粉剂填料，将上述有机基料和粉剂填料混合后加入粒径为250目的锰粉31kg，然后于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到B组分。
将上述A组分和B组分1:1.2充分混合后便形成本发明技术方案所提出的核电用有机无机复合生物屏蔽材料。
为了恢复或保持核电站建筑物总防火分隔构件的耐火极限，以阻止火灾和火灾中产生的烟雾、有毒气体和热量以及射线通过防火分隔构件上的贯穿孔口蔓延和传递，就需要使用防火生物屏蔽材料，该种材料由于其特殊的使用领域，其应具备高密度、气密、水密、耐火、生物屏蔽、耐辐照、抗DBA等性能，为此，根据以上的技术要求，本发明提供的生物屏蔽材料满足了如下的要求：
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

Claims (7)

1.一种核电用有机无机复合生物屏蔽材料，其特征在于，该材料由A、B两种组分按照质量比1：(0.8-1.2)充分混合后形成；
每百份A组分按照质量比包括：支链乙烯基硅油30份、乙烯基硅油苯基硅油8份、阻燃粉剂6份、无机金属粉剂34份、有机复合粉剂9份、无机填料7.5份、硅烷偶联剂4份、Pt催化剂1.5份，在上述各组分中，支链乙烯基硅油和乙烯基硅油苯基硅油组成有机基料，阻燃粉剂、有机复合粉剂和无机填料组成粉剂填料；
每百份B组分按照质量比包括：支链乙烯基硅油27份、多乙烯基硅油3份、液态MQ硅树脂3.5份、端含氢硅油9份、硅烷偶联剂2份、阻燃粉剂5.5份、无机金属粉剂31份、有机复合粉剂10份、无机填料9份，在上述组分中，支链乙烯基硅油、多乙烯基硅油、液态MQ硅树脂和端含氢硅油构成有机基料，硅烷偶联剂、阻燃粉剂、有机复合粉剂和无机填料构成粉剂填料。
2.根据权利要求1所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料，其特征在于，所述阻燃粉剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种的混合物，粒径为1500-2500目。
3.根据权利要求1所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料，其特征在于，所述有机复合粉剂包括聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺，三者的比例为10：(5-7)：(3-1)。
4.根据权利要求1所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料，其特征在于，所述无机填料为二氧化硅砂、硅灰石粉、云母粉中的一种或几种的混合物，粒径为400-800目。
5.根据权利要求1所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料，其特征在于，所述无机金属粉剂为锰粉，粒径为100-500目。
6.一种权1所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料的制备方法，其特征在于，A组分的制造工艺包括：首先将A组分中的有机基料和粉剂填料混合搅拌，然后分别加入无机金属粉剂和硅烷偶联剂后研磨,研磨后加入Pt催化剂，于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到A组分；B组分的制造工艺包括：将B组分中的有机基料和粉剂填料混合搅拌后加入无机金属粉剂进一步混合，然后于真空度0.07-0.09MPa下进行抽真空，最后冷却至室温得到B组分；将上述A组分和B组分混合便得到所述的屏蔽材料。
7.根据权利要求6所述的核电用有机无机复合生物屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述无机金属粉剂为锰粉，粒径为100-500目。
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