本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐輻照、易去污涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

核電站及核設(shè)施排風(fēng)塔的的退役一直是難題，為了保證排風(fēng)塔在核電站使用年限內(nèi)正常運(yùn)行，其必須使用專業(yè)防護(hù)涂料，一方面需提供涂層的基本保護(hù)作用，另一方面需提供致密、易于清洗以除去放射性污染物的表面。對(duì)涂料性能要求高，技術(shù)難度大，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，其內(nèi)部的核輻照劑量大，雖然微量輻射能使部分聚合物的鏈段交聯(lián)，但過(guò)量的放射性輻照極易導(dǎo)致聚合物中化學(xué)鍵發(fā)生斷裂而降解，這對(duì)涂料中聚合物基料體系有很強(qiáng)的破壞作用，涂層易出現(xiàn)粉化、起皺等弊病致使防護(hù)作用嚴(yán)重下降的現(xiàn)象。

核電站及核設(shè)施排風(fēng)塔退役一直采用酸堿交替的方式進(jìn)行清洗去污，這種方法產(chǎn)生的二次廢物量大，造成廢液處理的負(fù)擔(dān)加重，增加了退役費(fèi)用。因此，針對(duì)排風(fēng)塔設(shè)施，有必要開發(fā)一種易去污、可簡(jiǎn)易拆除的涂層，在排風(fēng)塔退役時(shí)，經(jīng)過(guò)去污處理，涂層表面放射性物質(zhì)殘留達(dá)到國(guó)家法定標(biāo)準(zhǔn)，排風(fēng)塔設(shè)備可實(shí)現(xiàn)與普通建筑物相同拆除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要提供了一種耐輻照、易去污涂料及其制備方法，制備的涂料涂層不僅耐輻照、耐候、防腐蝕，同時(shí)易于清洗以除去放射性污染物。其技術(shù)方案如下：一種耐輻照、易去污涂料，其由A組分和B組分混合而成，其中：

按重量百分比計(jì)，A組分包括以下組分：氟碳樹脂40-60％、著色顏料4-10％、填料15-25％，防腐蝕顏料10-15％，阻燃劑5-15％，分散助劑0.5-1.5％，稀釋劑5-10％；

B組分選自改性芳香族聚異氰酸酯固化劑和脂肪族聚異氰酸酯固化劑中的一種或兩種。

優(yōu)選的，A組分和B組分按照質(zhì)量比為5-6:1混合而成。

優(yōu)選的，按重量百分比計(jì)，B組分包括以下組分：改性芳香族聚異氰酸酯固化劑30-40％，脂肪族聚異氰酸酯固化劑60-70％。

優(yōu)選的，所述氟碳樹脂選自HK8019FA氟碳樹脂和HK8013FA氟碳樹脂中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述著色顏料選自杜邦鈦白粉R-902和工業(yè)碳黑中的一種兩種；所述填料選自云母粉、高嶺土、滑石粉和聚四氟乙烯微粉中的任意三種或四種。

優(yōu)選的，所述防腐蝕顏料為磷酸鋅、三聚磷酸鋁、氧化鋅中的一種或幾種與改性正磷酸鋅的混合。

優(yōu)選的，所述阻燃劑選自硼酸鋅、氧化銻、氫氧化鎂和表面改性氫氧化鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述分散助劑選自斯洛柯7050s分散助劑和荷蘭EFKA-5065分散助劑中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述改性芳香族聚異氰酸酯固化劑由甲苯二異氰酸酯(TDI)與三羥甲基丙烷(TMP)聚合而成，其合成路線如下：

所述改性芳香族聚異氰酸酯固化劑的固含量為75±2％，NCO含量為13.3±0.4％，23℃下粘度為1600±400mPa·s；所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑為拜耳化學(xué)公司N3390，所述脂肪族聚異氰酸酯固化劑的固含量為90±2％，NCO含量為19.6±0.4％，23℃下粘度為500±10mPa·s。

一種耐輻照、易去污涂料的制備方法，包括以下步驟：

A組分的制備：(1)稱取配方量的氟碳樹脂、稀釋劑至容器中，攪拌均勻形成透明溶液；

(2)加入配方量的著色顏料、填料、防腐蝕顏料、阻燃劑、分散劑并攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液進(jìn)行研磨，待研磨漿料的細(xì)度≤35μm后，將漿料轉(zhuǎn)入攪拌容器中繼續(xù)攪拌，即得A組分；

B組分的制備：將改性芳香族聚異氰酸酯固化劑和/或脂肪族聚異氰酸酯固化劑濾除雜質(zhì)即為組分B；

混料：將A組分和B組分按比例混合即為耐輻照、易去污涂料。

采用上述耐輻照、易去污涂料及其制備方法，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明利用氟碳樹脂的分子結(jié)構(gòu)及顏填料特性，綜合耐輻照、去污性協(xié)同作用，使排風(fēng)塔及核設(shè)施內(nèi)壁涂料具備優(yōu)異的易去污和耐輻照性能；

(2)進(jìn)一步的，本發(fā)明中采用鴻科HK8019FA氟碳樹脂和/或HK8013FA氟碳樹脂，碳氟鍵能強(qiáng)，涂層中含有大量的F-C鍵，決定了其超強(qiáng)的穩(wěn)定性，成膜物具備超長(zhǎng)耐候性、耐化學(xué)藥品性，強(qiáng)自清潔性及獨(dú)特的不粘性和低摩擦性，有利于涂層的有效去污；

(3)B組分中采用改性芳香族聚異氰酸酯固化劑，其含有大量苯環(huán)，苯環(huán)中大π鍵能夠分散γ輻照時(shí)所吸收的輻射能，使激發(fā)能在分子內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而避免了化學(xué)鍵的斷裂，因而耐輻照性能得到大幅度提高；同時(shí)涂層中主鏈和側(cè)鏈中均采用苯環(huán)結(jié)構(gòu)，并提高單位面積內(nèi)苯環(huán)數(shù)量，涂層在強(qiáng)γ輻照下穩(wěn)定；脂肪族聚異氰酸酯固化劑與氟碳樹脂進(jìn)行交聯(lián)固化，更有利于提高涂層的耐候性能，進(jìn)而保障涂層有效的表面能，使涂層具備長(zhǎng)效的易去污性能。

具體實(shí)施方式

1.一種耐輻照、易去污涂料，其由A組分和B組分混合而成，其中：按重量百分比計(jì)，A組分包括以下組分：氟碳樹脂40-60％、著色顏料4-10％、填料15-25％，防腐蝕顏料10-15％，阻燃劑5-15％，分散助劑0.5-1.5％，稀釋劑5-10％。

2.制備方法：

A組分的制備：(1)稱取配方量的氟碳樹脂、稀釋劑至容器中，攪拌均勻形成透明溶液；

(2)加入配方量的著色顏料、填料、防腐蝕顏料、阻燃劑、分散劑并攪拌15min；

(3)將步驟(2)得到的溶液進(jìn)行研磨，待研磨漿料的細(xì)度≤35μm后，將漿料轉(zhuǎn)入攪拌容器中繼續(xù)攪拌30min，即得A組分；

B組分的制備：將改性芳香族聚異氰酸酯固化劑和/或脂肪族聚異氰酸酯固化劑濾除雜質(zhì)即為組分B；

混料：將A組分和B組分按比例混合即為耐輻照、易去污涂料。

具體實(shí)施例

實(shí)施例1-5

(一)制備A組分

①按下述配比準(zhǔn)備各組分

按重量百分比計(jì)，A組分包括以下組分：氟碳樹脂40-60％、著色顏料4-10％、填料15-25％、防腐蝕顏料10-15％、阻燃劑5-15％、分散助劑0.5-1.5％、稀釋劑5-10％。

各實(shí)施例中具體配方見表1。

表1各實(shí)施例中A組分的配方

②具體操作：將氟碳樹脂、稀釋劑加入攪拌缸中，攪拌至形成均勻透明液體，再依次加入著色顏料、填料、防腐蝕顏料、阻燃劑、分散助劑繼續(xù)攪拌15min后，轉(zhuǎn)入砂磨進(jìn)行研磨，測(cè)研磨漿料的細(xì)度≤35μm時(shí)，將研磨漿料轉(zhuǎn)入攪拌缸中，攪拌30min后，取樣測(cè)定攪拌缸中物料的固體含量，用混合溶劑調(diào)整固體含量至規(guī)定值，過(guò)濾后所得漿料即為A組分，過(guò)濾后所得漿料分別為實(shí)施例1-5中的A組分，分別保存?zhèn)溆谩?/p>

(二)制備B組分

①按下述配比準(zhǔn)備各組分

按重量百分比計(jì)，B組分包括以下組分：改性芳香族聚異氰酸酯固化劑60-70％，脂肪族聚異氰酸酯固化劑30-40％。

各實(shí)施例中具體配方見表2。

表2各實(shí)施例中B組分的配方

②具體操作

將改性芳香族聚異氰酸酯固化劑和/或脂肪族聚異氰酸酯固化劑加到容器中，攪拌均勻后，濾除雜質(zhì)分別制得實(shí)施例1-5中的B組分，分別保存?zhèn)溆谩?/p>

(三)配制涂料

施工前，將上述步驟制得的A組分和B組分按A組分與B組分的質(zhì)量比為5-6:1混合均勻分別制得實(shí)施例1-5的耐輻照、易去污放射性排風(fēng)塔內(nèi)壁涂料。

(四)檢測(cè)涂料性能

①制備測(cè)試樣板

熱軋鋼板尺寸為20cm×10cm×0.3cm，表面經(jīng)過(guò)噴砂處理后，在溫度5～50℃、相對(duì)濕度≤85％的條件下，用實(shí)施例1-3制得的涂料進(jìn)行噴涂(干膜厚度60-80μm)，然后在(23±2)℃、50％相對(duì)濕度的環(huán)境中放置7天，保存待測(cè)試。

②測(cè)試結(jié)果見表3。

表3性能測(cè)試結(jié)果

從表3的檢測(cè)結(jié)果可以看出，本發(fā)明制備的耐輻照、易去污涂料，一方面提供涂層的耐輻照、耐候、防腐蝕作用，另一方面可提供致密、易于清洗以除去放射性污染物的表面。既滿足了核電站排風(fēng)塔及核設(shè)施在核電站使用年限內(nèi)正常運(yùn)行，同時(shí)在核電設(shè)施排風(fēng)塔及核設(shè)施服役結(jié)束后可提供一種易去污、可簡(jiǎn)易拆除的涂層，在排風(fēng)塔及核設(shè)施退役時(shí)，經(jīng)過(guò)去污處理，涂層表面放射性物質(zhì)殘留達(dá)到國(guó)家法定標(biāo)準(zhǔn)，排風(fēng)塔等核設(shè)施設(shè)備可實(shí)現(xiàn)與普通建筑物相同拆除。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。