CN107236346A - 一种防辐射保温涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防辐射保温涂料的制备方法，本发明将纳米钛酸钡和氮化硼纳米片制成双层薄膜微片，由于比重不同，在涂料中形成定向的排列，提高了防辐射性、防水性、防腐性和耐磨性，涂料表面光洁，不易沾污、易清洁，显得高档。同时本发明尺寸的片状纳米钛酸钡结构能够反射5‑25微米的热红外线，提高涂料的保温性能。

Description

一种防辐射保温涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种防辐射保温涂料的制备方法。
背景技术
目前核技术的应用已深入到国民经济的各个领域，成为现代社会不可缺少的组成部分。同时，由核辐射产生的各种高能射线(如X射线、γ射线及中子射线等)不但造成了一种新的环境污染(核污染)，还严重危害人体健康，因此，合理地控制和防护核辐射成为当前亟待解决的问题。由于中子射线具有能量大、穿透能力强等特点，对它的防护就显得尤为重要。核辐射防护涂料的应用则得到了极大的关注，其主要用于核反应堆、同位素试验室和易受放射性污染的建筑、装置和设备的内外表面保护。防中子辐射涂料的研制在一些发达国家均有开展，日本在此方面所做工作最多，每年都有数十项技术申报专利，东丽、昭和电工、三菱人造丝和协和石油化工株式会社等大公司均拥有多项防中子辐射涂料方面的专利，而且仍在不断研究开发新的技术。目前，我国所用核辐射防护涂料多为溶剂型环氧树脂涂料。环氧树脂作为三大通用热固性树脂之一，以其优异的粘结性，良好的化学稳定性、耐腐蚀性和电绝缘性，而广泛应用于涂料、黏合剂和复合材料等各个领域。另外环氧树脂是含氢量高的碳氢化合物，对快中子有良好的减弱能力。特别是环氧树脂对核辐射有较强的耐受力，在长期核辐射条件下，其物理机械性能相当稳定。
随着核技术及工业的发展，人们发现碳化硼具有较高的热中子吸收能力，其中子俘获截面高，俘获能谱宽，仅次于鈼、衫、镉等少数几种元素。碳化硼之所以具有良好的热中子吸收能力，主要是因为其含有10B。10B是天然硼同位素的2种稳定同位素之一，丰度为19.78%，对热中子的吸收截面为3,837靶，而11B仅为0.005靶，10B对热中子的吸收截面是作为中子防护材料混凝土的50多倍。因此10B具有很强的吸收中子能力，一般以元素硼、碳化硼或者硼酸盐的形式制成防护材料，用于核电站中子射线的防护、中子武器的防护以及癌症的治疗。
《含碳化硼的吸收和屏蔽中子辐射涂料的研究》一文考察了B4C/环氧树脂涂料的成膜条件及物理机械性能，讨论了不同辐射时间下B4C/环氧树脂基涂料的防中子辐射的性能。以环氧树脂为基体的新型中子屏蔽涂料，具有良好的耐腐蚀性、耐化学品性、优异的机械性能和中子屏蔽性能，固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，附着力好，稳定性高，便于核堆的多次装修，因此环氧树脂体系的新型中子屏蔽涂料研究和开发具有广大的发展前景。
单纯将氮化硼添加进涂料里，分散效果差，而且氮化硼颗粒间结合不够紧密，防辐射的效果不够好，氮化硼的成本高，用量大会大大提高涂料成本，要寻找更好的分散方法，提高防辐射效果，降低成本。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防辐射保温涂料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防辐射保温涂料的制备方法，步骤为
（1）将纳米钛酸钡分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成A浆料，纳米钛酸钡的质量百分比为25-30%；
（2）将氮化硼纳米片分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成B浆料，氮化硼纳米片的质量百分比为5-6%；
（3）将A、B两种浆料送入挤出机经过两层共挤出制成胶膜；
（4）将胶膜固化，研磨，粉碎，至粒径为200-800微米，得到粉末；
（5）将所述粉末与粘合剂混合均匀，即得。
所述溶剂为正丙醇、正丁醇、正戊醇、异丁醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或几种混合。
所述具有粘结性的树脂为聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、丙烯酸树脂、EVA树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种混合。
所述纳米钛酸钡层的厚度为1-20μm。
所述氮化硼纳米片层的厚度为0.5-12μm。
所述胶膜的厚度为1.5-32μm。
本发明的优点是：本发明将纳米钛酸钡和氮化硼纳米片制成双层薄膜微片，由于比重不同，在涂料中形成定向的排列，提高了防辐射性、防水性、防腐性和耐磨性，涂料表面光洁，不易沾污、易清洁，显得高档。同时本发明尺寸的片状纳米钛酸钡结构能够反射5-25微米的热红外线，提高涂料的保温性能。
具体实施方式
一种防辐射保温涂料的制备方法，步骤为
（1）将纳米钛酸钡分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成A浆料，纳米钛酸钡的质量百分比为28%；
（2）将氮化硼纳米片分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成B浆料，氮化硼纳米片的质量百分比为5%；
（3）将A、B两种浆料送入挤出机经过两层共挤出制成胶膜；
（4）将胶膜固化，研磨，粉碎，至粒径为480微米，得到粉末；
（5）将所述粉末与粘合剂混合均匀，即得。
所述溶剂为甲酸乙酯。
所述具有粘结性的树脂为聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、丙烯酸树脂、EVA树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种混合。
所述纳米钛酸钡层的厚度为13μm。
所述氮化硼纳米片层的厚度为8.6μm。
所述胶膜的厚度为21.6μm。

Claims (6)

1.一种防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤为
（1）将纳米钛酸钡分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成A浆料，纳米钛酸钡的质量百分比为25-30%；
（2）将氮化硼纳米片分散在溶剂中制成分散液，再均匀分散到具有粘结性的树脂中，搅拌形成B浆料，氮化硼纳米片的质量百分比为5-6%；
（3）将A、B两种浆料送入挤出机经过两层共挤出制成胶膜；
（4）将胶膜固化，研磨，粉碎，至粒径为200-800微米，得到粉末；
（5）将所述粉末与粘合剂混合均匀，即得。
2. 根据权利要求1 所述的防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为正丙醇、正丁醇、正戊醇、异丁醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或几种混合。
3. 根据权利要求1 所述的防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：所述具有粘结性的树脂为聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、丙烯酸树脂、EVA树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种混合。
4. 根据权利要求1 所述的防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：所述纳米钛酸钡层的厚度为1-20μm。
5. 根据权利要求1 所述的防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：所述氮化硼纳米片层的厚度为0.5-12μm。
6. 根据权利要求1 所述的防辐射保温涂料的制备方法，其特征在于：所述胶膜的厚度为1.5-32μm。
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