具有可剝離性的核用耐輻射、防腐蝕涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防輻射材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有可剝離性的核用耐輻射、防腐蝕 涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 核能具有安全、經(jīng)濟、清潔等特點，成熟的技術(shù)可支持其進行大規(guī)模生產(chǎn)。在核能 的生產(chǎn)環(huán)境中，諸多地方存在核輻射。核輻射不但加速設(shè)備、建筑材料的老化，其造成的放 射性灰塵等還會吸附在多孔的混凝土表面，形成長久性的放射源，進而對工作人員造成持 續(xù)性損傷。尤其是在核材料生產(chǎn)工藝過程中，工作人員直接接觸廠房及設(shè)施地面，對工作人 員的健康影響最大，且工作人員的走動也極易造成放射性粉塵等放射性物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，造成 放射性物質(zhì)泄露。
[0003] 目前，對于核電廠房設(shè)施等地面的抗輻射防護，主要采用兩種方法，第一種是采用 沙子為主要填料的環(huán)氧-聚酰胺涂料以及雙組分聚氨酯涂料對地面進行涂覆，第二種是采 用乙烯板或其他抗輻射塑料板進行鋪設(shè)。比如，瑞士西卡公司聚氨酯砂漿地坪涂料多層涂 層系統(tǒng)，該方案采用的便是聚氨酯涂料路線；俄羅斯的5740塑料軟板可對鋪設(shè)的地面予以 抗輻射防護，當受到核污染時，污染部位的塑料軟板可剪切去除后重新進行鋪設(shè)，以達到長 久防護的目的。但由于地面受設(shè)備移動、工作人員踩踏等影響，耐輻射涂層表面致密性最易 遭到破壞。另外，由于涂料均具有一定的使用時限，長時間使用后涂層防護性能必會有所下 降，從而造成放射性物質(zhì)的強力附著、滲透，難以完全清洗，由于現(xiàn)有核用耐輻射涂層不具 備可剝離性能，涂層污染后使工作人員長期處于被污染的環(huán)境中，對工作人員的健康影響 很大。
[0004] 上述第二種方法中，鋪設(shè)塑料軟板雖可進行材料更換，且施工工藝簡單，但其在管 道接口處的鋪設(shè)及地面與墻面的接觸部位難以進行理想的結(jié)合，也容易造成無法完全去污 的弊端。
[0005] 此外，目前也有具有可剝離性能的耐輻射涂層用于核生產(chǎn)環(huán)境中設(shè)施、建筑物墻 壁等防護，在污染嚴重時可剝離后重新更換，但這類涂料均以單組分涂料或者橡膠類涂料 為主，涂層強度過低，對于流體介質(zhì)性能的抗耐性不佳，且涂層的可剝離性能主要由下層的 甘油或者高嶺土提供，造成防護上層極易脫落，并不能用于有重物移動的地面的防護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種具有可剝離性的核用耐輻射、防腐蝕涂料及其制備方 法，針對現(xiàn)有地面防護涂層體系表面破壞后不易清洗去污以及抗輻射塑料施工工藝缺陷， 該涂料體系不但具有極佳的抗輻射性能與耐介質(zhì)性能，還結(jié)合涂層的可剝離技術(shù)，賦予防 護涂層良好的可剝性，使得涂層表面破壞后可以同塑料軟板一樣進行更換，解決了放射性 粉塵等放射性物質(zhì)污染難以進行完全清洗的問題。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明的主要技術(shù)方案如下：
[0008] -種具有可剝離性的核用耐輻射、防腐蝕涂料，主要由底漆以及面漆組成，所述 底漆主要由甲組分和乙組分組成，按照化學反應計量方法，所述甲組分中-OH與乙組分 中-NCO的配漆當量比為R ffl:Na]= I. 1~1. 3 :1 ;所述面漆主要由丙組分和乙組分組成，按 照化學反應計量方法，所述丙組分中-OH與乙組分中-NCO的配漆當量比為Rffl: Na]= 0. 8~ 1. 0 ：1 ；
[0009] 所述底漆中甲組分的配方如下，以質(zhì)量百分數(shù)計：
[0010] 改性環(huán)氧樹脂 25~30%; 抗腐蝕顏填料 40~45%; 分散劑 2-4%；
[0011] 流平劑 0.5~0.8%; 消泡劑 0.5~0.8%; 可剝離助劑 4~7%; 催化劑 0.2~0.4%: 混合溶劑 20~25%;
[0012] 所述底漆和所述面漆的乙組分為具有以下通式的多異氰酸酯固化劑：
[0013] R-(NCO)n，其中，η 彡 3, R 為烴基；
[0014] 所述面漆中丙組分的配方如下，以質(zhì)量百分數(shù)計：
[0015] 改性環(huán)氧樹脂 30~35%; 抗腐蝕顏填料 30~35%; 分散劑 2~4%: 流平劑 0.5~0.8%; 消泡劑 0.5~0.8%; 抗劃傷助劑 2~3.8%; 催化劑 0.2~0.4%; 碳化硼 5~8%: 混合溶劑 20~25%。
[0016] 進一步，所述甲組分和所述丙組分中改性環(huán)氧樹脂的配方如下，以質(zhì)量百分數(shù) 計：
[0017] 環(huán)氧樹脂 55~63%; 亞油酸 12~20%; 二甲基乙醇胺 0.5~0.8%; 混合溶劑 20~30%。
[0018] 所述甲組分和所述丙組分中的抗腐蝕顏填料為氧化鐵紅、氧化鉻綠、鈦白粉、云母 粉、滑石粉中的至少三種物質(zhì)組合而成，其中，氧化鐵紅、氧化鉻綠或/和鈦白粉總加量應 多50%，至少含有云母粉、滑石粉中的一種。
[0019] 所述甲組分和所述丙組分中的分散劑包括低分子量分散劑和高分子量分散劑。
[0020] 優(yōu)選的，所述低分子量分散劑為分子量在800~1000之間的低分子量分散劑。
[0021] 優(yōu)選的，所述高分子量分散劑為分子量在5000~30000之間的高分子量分散劑。
[0022] 又，所述甲組分和所述丙組分中的流平劑包括有機硅類流平劑和丙烯酸酯類流平 劑。
[0023] 優(yōu)選的，所述有機硅類流平劑為烷基改性的有機硅氧烷類流平劑。
[0024] 優(yōu)選的，所述丙烯酸酯類流平劑為氟改性的丙烯酸烷基酯類流平劑。
[0025] 所述甲組分和所述丙組分中的消泡劑為有機硅類消泡劑。
[0026] 優(yōu)選的，所述消泡劑為適用于環(huán)氧-聚氨酯體系的溶劑型有機硅消泡劑。例如，畢 克（BYK)公司、埃夫卡（EFKE)公司以及海明斯（Elementis Specialties)公司生產(chǎn)銷售的 適用于環(huán)氧-聚氨酯體系的溶劑型有機硅消泡劑。
[0027] 所述甲組分中的可剝離助劑為BYK-394、TEGO RAD 2700、Sago-3633中的至少一 種。
[0028] 所述甲組分和所述丙組分中的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、環(huán)烷酸鉛 中的至少一種。
[0029] 所述甲組分和所述丙組分中的混合溶劑為環(huán)己酮、二甲苯、丁酮、丙二醇甲醚醋酸 酯、醋酸丁酯、甲基異丁基酮中的兩種或兩種以上，其中，每種溶劑所占質(zhì)量百分比不低于 20wt%。
[0030] 所述丙組分中的抗劃傷助劑為 CERAFL0UR 996、CERAFL0UR 998、CERAMAY 258、 BYK-5020、BYK-5030 中的至少一種。
[0031] 再，所述甲組分、丙組分中改性環(huán)氧樹脂配方中的環(huán)氧樹脂為E-03、E-06、E-12中 的至少一種。
[0032] 所述甲組分、丙組分中改性環(huán)氧樹脂配方中的混合溶劑為環(huán)己酮、二甲苯、丁酮、 丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、甲基異丁基酮中的兩種及兩種以上，其中，每種溶劑所占質(zhì) 量百分比不低于20%。
[0033] 本發(fā)明所述的具有可剝離性的核用耐輻射、防腐蝕涂料的制備方法，其包括如下 步驟：
[0034] 1)合成改性環(huán)氧樹脂
[0035] 先將環(huán)氧樹脂、催化劑以及混合溶劑攪拌均勻，再加入亞油酸，升溫至140~ 150°C，保溫反應至酸值彡3mg KOH/g，降溫至30°C以下后過濾出料，即得改性環(huán)氧樹脂；
[0036] 2)制備底漆中的甲組分
[0037] 先將分散劑、流平劑、消泡劑、可剝離助劑加入混合溶劑中，攪拌均勻后加入抗腐 蝕顏填料，攪拌均勻后再加入步驟2)得到的改性環(huán)氧樹脂，研磨至細度小于20 μ m，最后加 入催化劑，分散均勻后過濾出料，即得底漆中的甲組分；
[0038] 3)制備底漆
[0039] 將步驟2)得到的甲組分與多異氰酸酯固化劑按照化學反應計量方法，甲組分 中-OH與乙組分中-NCO以R ffl:Na]= I. 1~1. 3 :1的當量比配漆，所述多異氰酸酯固化劑具 有下列通式：R-(NCO)n，其中，η彡3, R為烴基；
[0040] 4)制備面漆中的丙組分
[0041 ] 先將分散劑、流平劑、消泡劑加入混合溶劑中，攪拌均勻后加入抗腐蝕顏填料、碳 化硼，攪拌均勻后再加入步驟2)得到的改性環(huán)氧樹脂，研磨至細度小于20 μ m，最后加入催 化劑、抗劃傷助劑，分散均勻后過濾出料，即得面漆中的丙組分；
[0042] 5)制備面漆
[0043] 將步驟4)得到的丙組分與多異氰酸酯固化劑按照化學反應計量方法，丙組分 中-OH與乙組分中-NCO以R ffl:Na