CN117659820A - 用于浮动式核电平台的屏蔽涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料及其制备方法和应用。以质量份数计，屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：200份～250份的双酚单体、80份～120份的环氧单体、40份～50份的无机碱、80份～120份的中子屏蔽剂、250份～500份的γ射线屏蔽剂及350份～450份的水，双酚单体与环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1。上述制备方法包括如下步骤：将制备原料的各组分混合得到混合物，对混合物加热以使双酚单体和环氧单体进行聚合反应。
Description
技术领域
本申请涉及核电技术领域，特别是涉及一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料及其制备方法和应用。
背景技术
浮动式核电平台是一种将核反应堆搭载在船舶上的新型小型核电设施，具有机动性好、可移动、供热及供电灵活等优点，为海洋资源和岛礁能源的开发提供了良好的解决方案。但浮动式核电平台的核反应堆及相关管道系统是搭载在由基板构建的船舱内的，基板不能太重，因此不能采用陆上核电站使用的、具有射线屏蔽作用的混凝土板材来构建浮动式核电平台。并且浮动式核电平台的结构紧凑，核反应堆距离人员活动的舱室较近，因此浮动式核电平台不仅需要对中子射线进行屏蔽，而且还需要对屏蔽中子过程中产生的次级γ射线进行屏蔽，从而对人员进行全面的辐射防护。
浮动式核电平台采用的基板包括聚乙烯、含硼聚乙烯、硼钢以及铅硼聚乙烯等材质，通过错缝拼接的方式将基板铺设于核反应堆舱或者需要屏蔽的舱室周围，即可达到一定的射线屏蔽效果。但是，基板在安装过程中会出现缝隙，且随着船体的浮动，缝隙逐渐扩大，从缝隙处泄漏的辐射剂量较大，会对人员、设备和环境造成严重的辐射危害。
因此，如何提供一种屏蔽涂料以减少浮动式核电平台的基板缝隙区的泄漏辐射、增强舱室的整体辐射防护效果成为了亟待解决的技术问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够减少浮动式核电平台的基板缝隙区的泄漏辐射、增强舱室的整体辐射防护效果的屏蔽涂料及其制备方法和应用。
本申请的第一方面，提供了一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料的制备方法，以质量份数计，所述屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
所述双酚单体与所述环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1；
所述制备方法包括如下步骤：
将所述制备原料的各组分混合得到混合物，对所述混合物加热以使所述双酚单体和所述环氧单体进行聚合反应。
上述屏蔽涂料的制备方法采用特定质量份数的双酚单体、环氧单体、无机碱、中子屏蔽剂、γ射线屏蔽剂和水作为原料，其中双酚单体和环氧单体在无机碱的作用下能够发生聚合反应生成环氧树脂，通过调控双酚单体和环氧单体的质量比可改善环氧树脂的流动性，使环氧树脂能够较为均匀地分散在水中，同时中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂也能够分散在水中，由此可得到各组分分散性较好且流动性较好的屏蔽涂料。进一步地，中子屏蔽剂可减少中子射线辐射，γ射线屏蔽剂可减少由于屏蔽中子射线而产生的次级γ射线，通过调控中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的质量份数，使上述两者屏蔽剂协同配合，可更加有效地屏蔽中子射线和γ射线。因此，上述屏蔽涂料能够用于浮动式核电平台中屏蔽基板缝隙区的填补，在使用时，其能够较为均匀地流动到缝隙区，改善环氧树脂、中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的分散性，有效地减少缝隙区的泄漏辐射，从而增强浮动式核电平台舱室的整体辐射防护效果。
进一步地，在使用时，上述屏蔽涂料发生固化后，仍具有一定的柔韧性，故在浮动式核电平台发生浮动时，仍能起到有效的射线屏蔽作用。
此外，上述制备方法简单、易于实施，可大规模应用。
在其中一些实施例中，以质量份数计，所述屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
在其中一些实施例中，所述制备原料满足如下(1)～(5)中的至少一个：
(1)所述双酚单体包括双酚A、双酚F和双酚S中的至少一种；
(2)所述环氧单体包括环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷和环氧丙醇中的至少一种；
(3)所述无机碱包括氢氧化钠；
(4)所述中子屏蔽剂包括硼酸和甲基丙烯酸钆中的至少一种；
(5)所述γ射线屏蔽剂包括钨酸铅、甲基丙烯酸铅和乙酸铅中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述双酚单体与所述环氧单体的质量比为(2.2～2.4)：1。
在其中一些实施例中，所述中子屏蔽剂与所述γ射线屏蔽剂的质量比为(0.2～0.4)：1。
在其中一些实施例中，所述中子屏蔽剂包括甲基丙烯酸钆，所述γ射线屏蔽剂包括乙酸铅，所述甲基丙烯酸钆与所述乙酸铅的质量比为(0.2～0.3)：1。
在其中一些实施例中，将所述制备原料的各组分混合得到混合物的步骤包括：
将所述双酚单体、所述中子屏蔽剂、所述γ射线屏蔽剂、所述无机碱和所述水进行第一混合，制备预混物；
向所述预混物中加入所述环氧单体进行第二混合得到所述混合物。
在其中一些实施例中，所述制备方法满足如下(6)～(8)中的至少一个：
(6)所述第一混合的温度为70℃～75℃；
(7)所述第二混合的温度为80℃～90℃；
(8)将所述预混物的温度降低至45℃～50℃后加入所述环氧单体。
本申请的第二方面，提供了一种根据第一方面的制备方法制得的屏蔽涂料。
本申请的第三方面，提供了一种屏蔽涂料的使用方法，包括以下步骤：
将第二方面所述屏蔽涂料与固化剂混合，制备涂料；
将所述涂料涂敷在基板的待填充区。
在其中一些实施例中，所述使用方法满足如下(9)～(11)中的至少一个：
(9)所述屏蔽涂料与所述固化剂的体积比为(2.0～4.0)：1；
(10)所述固化剂包括聚醚胺和芳香胺中的至少一种；
(11)所述基板包括钨硼聚乙烯板、铅硼聚乙烯板和硼钢板中的至少一种。
本申请的第四方面，提供了一种屏蔽制品，包括基材及设于所述基材上的屏蔽涂层，所述屏蔽涂层的制备原料包括第二方面所述的屏蔽涂料。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料的制备方法，以质量份数计，屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
双酚单体与环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1；
上述制备方法包括如下步骤S10：
S10、将制备原料的各组分混合得到混合物，对混合物加热以使双酚单体和环氧单体进行聚合反应。
需要说明的是，本实施例的屏蔽涂料可直接使用，也可以加入适量的溶剂稀释后再使用，还可以除去适量的水、浓缩后再使用，本实施例对此不作限定。
可选地，双酚单体的质量份数可以为200份、205份、210份、215份、220份、225份、230份、235份、240份、245份或250份，双酚单体的质量份数还可以在200份～250份的范围内进行其他合适选择。
可选地，环氧单体的质量份数可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份，环氧单体的质量份数还可以在80份～120份的范围内进行其他合适选择。
可选地，无机碱的质量份数可以为40份、42份、44份、46份、48份或50份，无机碱的质量份数还可以在40份～50份的范围内进行其他合适选择。
可选地，中子屏蔽剂的质量份数可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份，中子屏蔽剂的质量份数还可以在80份～120份的范围内进行其他合适选择。
可选地，γ射线屏蔽剂的质量份数可以为250份、300份、350份、400份、450份或500份，γ射线屏蔽剂的质量份数还可以在250份～500份的范围内进行其他合适选择。
可选地，水的质量份数可以为350份、400份或450份，水的质量份数还可以在350份～450份的范围内进行其他合适选择。
可选地，双酚单体与环氧单体的质量比可以为2.0：1、2.1：1、2.2：1、2.3：1、2.4：1或2.5：1，上述质量比还可以在(2.0～2.5)：1的范围内进行其他合适选择。可理解地，双酚单体和环氧单体在无机碱的作用下可发生聚合反应，形成环氧树脂，并且生成的环氧树脂可分散在体系里的水中，进而使屏蔽涂料具有较好的流动性。进一步地，当双酚单体与环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1时，可形成流动性较好、易于固化的环氧树脂。当上述质量比小于2.0时，形成的环氧树脂中含有的环氧基团较多，环氧树脂的交联程度较高、粘度较大，影响环氧树脂的流动性；当上述质量比大于2.5时，形成的环氧树脂中含有的环氧基团较少，导致环氧树脂的固化速率较慢，影响后续使用时的效率。
进一步地，本申请首先将各组分进行混合，随后再加热使原料中的双酚单体和环氧单体发生反应，可使中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂在屏蔽涂料中较为均匀地分散。由此，可使所得屏蔽涂料中各个组分充分混合，且上述屏蔽涂料具有较好的流动性和组分分散性，进而增强射线屏蔽效果。
本实施例屏蔽涂料的制备方法采用特定质量份数的双酚单体、环氧单体、无机碱、中子屏蔽剂、γ射线屏蔽剂和水作为原料，其中双酚单体和环氧单体在无机碱的作用下能够发生聚合反应生成环氧树脂，通过调控双酚单体和环氧单体的质量比可改善环氧树脂的流动性，使环氧树脂能够较为均匀地分散在水中，同时中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂也能够分散在水中，由此可得到各组分分散性较好且流动性较好的屏蔽涂料。进一步地，中子屏蔽剂可减少中子射线辐射，γ射线屏蔽剂可减少由于屏蔽中子射线而产生的次级γ射线，通过调控中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的质量份数，使上述两者屏蔽剂协同配合，可更加有效地屏蔽中子射线和γ射线。因此，上述屏蔽涂料能够用于浮动式核电平台中屏蔽基板缝隙区的填补，在使用时，其能够较为均匀地流动到缝隙区，改善环氧树脂、中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的分散性，有效地减少缝隙区的泄漏辐射，从而增强浮动式核电平台舱室的整体辐射防护效果。
进一步地，在使用时，上述屏蔽涂料发生固化后，仍具有一定的柔韧性，故在浮动式核电平台发生浮动时，仍能起到有效的射线屏蔽作用。
此外，上述制备方法简单、易于实施，可大规模应用。
在其中一些实施例中，屏蔽涂料的制备原料由如下组分组成：
双酚单体与环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1。
在其中一些实施例中，以质量份数计，屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
采用上述质量份数的双酚单体、环氧单体、无机碱、中子屏蔽剂、γ射线屏蔽剂和水作为原料时，可更加充分地发挥各原料组分之间的协同作用，制得流动性更好、组分分散更均匀的屏蔽涂料，进一步提升上述屏蔽材料的射线屏蔽效果，应用到浮动式核电平台上，可更加有效地增强辐射防护效果。
在其中一些实施例中，屏蔽涂料的制备原料由如下组分组成：
在其中一些实施例中，双酚单体包括双酚A、双酚F和双酚S中的至少一种。
在其中一些实施例中，环氧单体包括环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷和环氧丙醇中的至少一种。
在其中一些实施例中，无机碱包括氢氧化钠。
在其中一些实施例中，中子屏蔽剂包括硼酸和甲基丙烯酸钆中的至少一种。
在其中一些实施例中，γ射线屏蔽剂包括钨酸铅、甲基丙烯酸铅和乙酸铅中的至少一种。
在其中一些实施例中，双酚单体与环氧单体的质量比为(2.2～2.4)：1。两种单体的质量比为上述范围时，可进一步改善所得环氧树脂的流动性。
在其中一些实施例中，中子屏蔽剂与γ射线屏蔽剂的质量比为(0.2～0.4)：1。可选地，中子屏蔽剂与γ射线屏蔽剂的质量比可以为0.2：1、0.25：1、0.3：1、0.35：1或0.4：1，上述质量比还可以在(0.2～0.4)：1的范围内进行其他合适选择。两种屏蔽剂的质量比为上述范围时，可更好地发挥两者之间的协同作用，不仅可更有效地减少中子射线，而且还能够减少由于屏蔽中子射线而产生的γ射线。
在其中一些实施例中，中子屏蔽剂包括甲基丙烯酸钆，γ射线屏蔽剂包括乙酸铅，甲基丙烯酸钆与乙酸铅的质量比为(0.2～0.3)：1。
可理解地，相较于金属轧粉、金属钆盐或者无机酸类中子屏蔽剂，甲基丙烯酸钆与环氧树脂的相容性更好。相较于金属铅粉或金属铅盐，甲基丙烯酸铅和乙酸铅与环氧树脂的相容性更好。由此，采用甲基丙烯酸钆和乙酸铅作为屏蔽剂时，可改善屏蔽涂料中中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的分散性，提升中子射线和γ射线的屏蔽效果。并且当甲基丙烯酸钆与乙酸铅的质量比为(0.2～0.3)：1，可更加充分地发挥甲基丙烯酸钆与乙酸铅的协同作用，优化屏蔽效果。
在其中一些实施例中，步骤S10中将制备原料的各组分混合得到混合物的步骤包括：
S101、将双酚单体、中子屏蔽剂、γ射线屏蔽剂、无机碱和水进行第一混合，制备预混物；
S102、向预混物中加入环氧单体进行第二混合得到混合物。
可理解地，上述制备方法分两步来进行制备原料的混合，可使中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂在涂料中均匀分散，减少生成的环氧树脂对上述两种屏蔽剂分散性的影响。
在其中一些实施例中，第一混合的温度为70℃～75℃。可选地，第一混合的温度可以为70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或75℃。
在其中一些实施例中，第二混合的温度为80℃～90℃。可选地，第二混合的温度可以为80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃。
在其中一些实施例中，将预混物的温度降低至45℃～50℃后加入环氧单体。可选地，降温至45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃后加入环氧单体。
进一步地，本申请还提供了一种根据上述制备方法制得的用于浮动式核电平台的屏蔽涂料。
更进一步地，本申请提供了上述用于浮动式核电平台的屏蔽涂料的使用方法，包括如下步骤S20～S30。
S20、将屏蔽涂料与固化剂混合，制备涂料；
S30、将涂料涂敷在基板的待填充区。
可理解地，屏蔽涂料可流动至基板的待填充区，屏蔽涂料中的环氧树脂固化后可有效填充至待填充区，从而减少待填充区的射线辐射。
在其中一些实施例中，屏蔽涂料与固化剂的体积比为(2.0～4.0)：1。可选地，屏蔽涂料与固化剂的体积比可以为2.0：1、2.5：1、3：1、3.5：1或4.0：1，上述体积比还可以在(2.0～4.0)：1的范围内进行其他合适选择。通过调控上述体积比，可使屏蔽涂料中的环氧树脂具有合适的固化程度，从而保证固化后的屏蔽材料的强度和柔韧性。
在其中一些实施例中，固化剂包括聚醚胺和芳香胺中的至少一种。示例性地，芳香胺包括但不限于间苯二胺和间苯二甲胺。
在其中一些实施例中，基板包括钨硼聚乙烯板、铅硼聚乙烯板和硼钢板中的至少一种。示例性地，上述基板可用于浮动核电站内存在射线辐射的舱室中。具体地，基板可设置在舱底和舱室墙壁等位置，也可以设置在舱室中的其他位置。进一步地，多个基板通过拼接的方式设置在舱室中。
在其中一些实施例中，基板的厚度为20mm～200mm。
在其中一些实施例中，待填充区包括相邻基板之间的缝隙。
在其中一些实施例中，在步骤S20之后且在步骤S30之前，还包括以下步骤：
对基板的待填充区进行干燥处理。
在其中一些实施例中，采用碘钨灯进行干燥处理。可选地，碘钨灯的功率为150W～1500W，烘烤温度为60℃～80℃。
在其中一些实施例中，步骤S30之后还包括如下步骤：
在25℃～30℃、相对湿度＜80％的环境下，静置养护3～14天，以使涂料固化和干燥。
此外，本申请还提供了一种用于浮动式核电平台的屏蔽制品，包括基材及设于所述基材上的屏蔽涂层，该屏蔽涂层的制备原料包括上述的屏蔽涂料。
以下为具体实施例。
实施例1
(1)屏蔽涂料的制备
以质量份数计，屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
具体的制备方法如下：
将氢氧化钠与水混合，随后加入双酚A、甲基丙烯酸钆和乙酸铅，加热至70℃并搅拌30min，得到预混物。将上述预混物降温至47℃，接着加入环氧氯丙烷，得到混合物，接着升温至85℃，搅拌反应1h，得到屏蔽涂料。
其中，甲基丙烯酸钆采用如下方法制备：将等摩尔量的将氧化钆(Gd2O3)和甲基丙烯酸甲酯(MAA)加入到水中，于70℃的水浴中搅拌反应2h，随后进行第一次抽滤，取滤液进行减压蒸馏，然后进行第二次抽滤，取滤液。接着向第二次抽滤的滤液中加入适量乙醇进行沉淀处理，待有固体充分析出后，进行第三次抽滤，取滤渣，随后对滤渣进行洗涤和干燥，得到甲基丙烯酸钆(即Gd(MAA)3)。
(2)屏蔽涂料的使用
将步骤(1)的屏蔽涂料与聚醚胺固化剂按照体积比3:1混合，随后涂覆在基板的表面。涂覆后，保持环境温度在25℃～30℃，相对湿度＜80％，养护14天，并除去未固化的屏蔽涂料，以在基板上形成厚度约为2mm的屏蔽涂层。
其中，基板为钨硼聚乙烯板，且在涂覆屏蔽涂料之前，采用碘钨灯对上述基板进行烘烤，使基板表面保持干燥，碘钨灯的功率为1000W，烘烤温度为70℃。
实施例2
实施例2的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例3
实施例3的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例4
实施例4的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例5
实施例5的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例6
实施例6的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例7
实施例7的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例8
实施例8的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例9
实施例9的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
实施例10
实施例10的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
对比例1
对比例1的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：中子及γ射线屏蔽材料的制备原料包括如下组分：
对比例2
对比例2的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
对比例3
对比例3的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
对比例4
对比例4的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
对比例5
对比例5的制备原料包括环氧树脂、甲基丙烯酸钆、甲基丙烯酸和水，具体制备方法如下：
(1)环氧树脂的制备
将50质量份的氢氧化钠与450质量份的水混合，随后加入230质量份的双酚A，加热至70℃并搅拌30min，随后降温至47℃，接着加入100质量份的环氧氯丙烷，升温至85℃，搅拌反应1h，得到环氧树脂。
(2)屏蔽涂料的制备
将100质量份的甲基丙烯酸钆和400质量份的乙酸铅加入到上述环氧树脂中，于70℃并搅拌30min，制备屏蔽涂料。
(3)屏蔽涂料的使用
将步骤(2)的屏蔽涂料与聚醚胺固化剂按照体积比3:1混合，随后涂覆在基板的表面。涂覆后，保持环境温度在25℃～30℃，相对湿度＜80％，养护14天，并除去未固化的屏蔽涂料，从而在基板上形成厚度约为2mm的屏蔽涂层。
其中，基板为钨硼聚乙烯板，且在涂覆屏蔽涂料之前，采用碘钨灯对上述基板进行烘烤，使基板表面保持干燥，碘钨灯的功率为1000W，烘烤温度为70℃。
实施例1～10及对比例1～5的屏蔽涂料的制备原料如下表1，其中，表1中各组分的单位为质量份，A/B表示双酚A与环氧氯丙烷的质量比，C/D表示中子屏蔽剂与γ射线屏蔽剂的质量比。
表1
对实施例1～10及对比例1～5的屏蔽涂层(厚度均为2mm)进行热中子屏蔽性能测试和γ射线屏蔽性能测试，具体测试方法如下，测试结果如下表2所示。
1、热中子屏蔽性能测试方法
在中子剂量当量率标准装置下进行测试，分别测量有无被测样品遮挡条件下热中子探测器的计数率，测量过程中热中子探测器的位置和方位保持不变，被测样品的平面与慢化体热中子出射平面平行。通过两种条件下计数率结果的比较获得被测样品的热中子屏蔽性能。
为防止来自其它方向的中子影响测试结果，热中子探测器放置在厚度为2mm的镉片围成的立方体镉屏蔽盒中，镉屏蔽盒面向慢化体热中子出射平面的一面没有隔片，保证热中子探测器只接收来自慢化体方向的热中子。具体实验步骤如下：
(1)将镉屏蔽盒和探测器放在测试区域中心位置，测量无样品时探测器的计数率；
(2)保持镉屏蔽盒和探测器位置不变，在镉屏蔽盒面向慢化体热中子出射平面的面上放置被测样品，测量有样品时探测器的计数率；
(3)利用以下公式计算样品的热中子屏蔽性能。
其中，η为屏蔽性能，Cs为添加屏蔽材料后的计数率；Cb为镉盒无样品时的计数率。
2、γ射线屏蔽性能测试
被测样品在Co-60(即60Co)准直辐射束中进行测量。具体的测试方法和条件如下：
(1)该被测样品在60Co准直辐射束进行测量；
(2)测量仪器校准到国家标准；
(3)仪器充分预热，源几何中心与被测样品、探测器中心在同一轴线。
表2
| 组别 | 热中子屏蔽性能 | γ射线屏蔽性能 |
| 实施例1 | 83％ | 32％ |
| 实施例2 | 72％ | 32％ |
| 实施例3 | 81％ | 31％ |
| 实施例4 | 82％ | 27％ |
| 实施例5 | 83％ | 28％ |
| 实施例6 | 80％ | 30％ |
| 实施例7 | 78％ | 29％ |
| 实施例8 | 71％ | 26％ |
| 实施例9 | 72％ | 32％ |
| 实施例10 | 80％ | 25％ |
| 对比例1 | 75％ | 25％ |
| 对比例2 | 80％ | 24％ |
| 对比例3 | 71％ | 22％ |
| 对比例4 | 72％ | 23％ |
| 对比例5 | 68％ | 20％ |
从上表2可知，实施例1～10的屏蔽涂料在固化后具有较好的热中子屏蔽性能和γ射线屏蔽性能，其中实施例1的热中子屏蔽性能可达83％，γ射线屏蔽性能可达32％。
相较于实施例1，对比例1的中子屏蔽剂含量较多，其热中子屏蔽性能降低，且其γ射线屏蔽性能也发生了下降；对比例2的γ射线屏蔽剂含量较多，其γ射线屏蔽性能反而出现了降低。由对比例1和对比例2的测试结果可知，本申请通过调控原料中的中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂含量，使两者发生协同作用，进而同时改善屏蔽涂料的中子屏蔽性能和γ射线屏蔽性能。
相较于实施例1，对比例3的双酚A与环氧氯丙烷的质量比较低，其屏蔽性能下降，这是由于对比例3的屏蔽涂料中环氧树脂的环氧基团较多，导致涂料的流动性较差，不利于中子屏蔽剂和γ射线屏蔽剂的分散，即两种屏蔽剂会发生团聚，影响了涂料的屏蔽性能；对比例4的双酚A与环氧氯丙烷的质量比较高，其屏蔽性能也出现下降，这是由于对比例4的屏蔽涂料中环氧树脂的环氧基团较少，固化速率较慢，在相同的养护时间下，其固化程度较低，形成的屏蔽涂层中的屏蔽剂含量相对较少，故其屏蔽性能发生恶化。由对比例3和对比例4可知，本申请通过调控环氧单体和双酚单体的质量比，使形成的环氧树脂具有较好的流动性和固化性能，有效提升涂料的屏蔽性能。
相较于实施例1，对比例5首先制备环氧树脂，再将屏蔽剂分散在制备的环氧树脂中，对比例5的屏蔽性能发生明显的降低，说明本申请通过优化屏蔽涂料的制备方法，使得两种屏蔽剂更好地分散在涂料中，进而提升了屏蔽性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
所述双酚单体与所述环氧单体的质量比为(2.0～2.5)：1；
所述制备方法包括如下步骤：
将所述制备原料的各组分混合得到混合物，对所述混合物加热以使所述双酚单体和所述环氧单体进行聚合反应。
2.如权利要求1所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述屏蔽涂料的制备原料包括如下组分：
3.如权利要求1所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述制备原料满足如下(1)～(5)中的至少一个：
(1)所述双酚单体包括双酚A、双酚F和双酚S中的至少一种；
(2)所述环氧单体包括环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷和环氧丙醇中的至少一种；
(3)所述无机碱包括氢氧化钠；
(4)所述中子屏蔽剂包括硼酸和甲基丙烯酸钆中的至少一种；
(5)所述γ射线屏蔽剂包括钨酸铅、甲基丙烯酸铅和乙酸铅中的至少一种。
4.如权利要求1～3任一项所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述双酚单体与所述环氧单体的质量比为(2.2～2.4)：1。
5.如权利要求1～3任一项所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述中子屏蔽剂与所述γ射线屏蔽剂的质量比为(0.2～0.4)：1。
6.如权利要求1～3任一项所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述中子屏蔽剂包括甲基丙烯酸钆，所述γ射线屏蔽剂包括乙酸铅，所述甲基丙烯酸钆与所述乙酸铅的质量比为(0.2～0.3)：1。
7.如权利要求1～3任一项所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，将所述制备原料的各组分混合得到混合物的步骤包括：
将所述双酚单体、所述中子屏蔽剂、所述γ射线屏蔽剂、所述无机碱和所述水进行第一混合，制备预混物；
向所述预混物中加入所述环氧单体进行第二混合得到所述混合物。
8.如权利要求7所述的屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下(6)～(8)中的至少一个：
(6)所述第一混合的温度为70℃～75℃；
(7)所述第二混合的温度为80℃～90℃；
(8)将所述预混物的温度降低至45℃～50℃后加入所述环氧单体。
9.一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制得。
10.一种用于浮动式核电平台的屏蔽涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求9所述的屏蔽涂料与固化剂混合，制备涂料；
将所述涂料涂敷在基板的待填充区。
11.如权利要求10所述的屏蔽涂料的使用方法，其特征在于，所述使用方法满足如下(9)～(11)中的至少一个：
(9)所述屏蔽涂料与所述固化剂的体积比为(2.0～4.0)：1；
(10)所述固化剂包括聚醚胺和芳香胺中的至少一种；
(11)所述基板包括钨硼聚乙烯板、铅硼聚乙烯板和硼钢板中的至少一种。
12.一种用于浮动式核电平台的屏蔽制品，其特征在于，包括基材及设于所述基材上的屏蔽涂层，所述屏蔽涂层的制备原料包括权利要求9所述的屏蔽涂料。
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