核電站核島專用高分子複合塗料及其製備方法
2023-09-14 16:28:50 1
核電站核島專用高分子複合塗料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了核電站核島專用高分子複合塗料及其製備方法，所述塗料由主劑和固化劑構成，所述主劑與固化劑的質量比為4︰1－9︰1，主劑按質量份計由聚氨酯改性環氧樹脂、活性稀釋劑、耐輻射填料、消泡劑、分散劑、觸變劑所述塗料具有優異的防腐蝕性、去汙性、防輻射性並通過LOCA試驗，同時具有純環氧體系塗料所不具備的高韌性和高粘接強度。本發明所述塗料製備方法簡單，使用方便，實際使用時只需將主劑和固化劑按配比混合後即可進行刷塗或滾塗。
【專利說明】核電站核島專用高分子複合塗料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及核電站核島專用塗料及其製備方法，屬於塗料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]核電站通常由核島、常規島和輔助配套設備組成，其中核島是核電站安全殼內的核反應堆及有關系統的統稱。核島主要包括核蒸汽供給系統、安全殼噴淋系統和輔助系統等。核島內適用塗層通常需要滿足下述要求:首先核島用塗料重點在於滿足異常條件下的塗層安全，例如「失水事故」是核電站最嚴重的事故類型之一，失水工況模仿實驗(即LOCA試驗)主要為了檢驗塗料的耐高溫噴淋液體性能，在事故工況下，假如維護塗層零落，可能梗塞流體管線、泵和回流噴水系統，阻礙噴淋，這將對異常狀況的處置形成很大危害；其次，需要具有去汙性的部位，如混凝土外表和混凝土槽內襯裡以及輻射區域內的鋼構造外表，核島塗料必須滿足一定的去汙要求；另外由於放射性輻射會加速塗層中高分子樹脂或聚合物的老化開裂，過量的放射性輻射會使得聚合物中化學鍵的斷裂降解，因而核島用塗料還需要滿足一定的耐輻射性。
[0003]曾有涉及核電站用塗料的發明專利「核電站用耐輻射塗料及其製備方法」(CN101245215)，它是利用鈦酸鉀晶須製備了核電站用環氧防輻射塗料，該塗料通過了耐輻射性能、去汙性能測試，但未進行LOCA試驗，因而不能在核島安全殼內使用；發明專利「核電站用環氧塗層體系」(CN101235246)，該塗層系統為核電站混凝土廠房用耐輻照防護塗料，其不能應用在鋼結構系統，也未進行LOCA試驗，故不能應用在核島安全殼內；發明專利「防輻射型環氧樹脂地坪塗料」(CN1854218)，介紹了一種環氧防輻射地坪塗料，僅用於核電站混凝土地坪 ，也未通過LOCA試驗；發明專利「核電站專用水性環氧塗料及其配製方法」(CN101255307)，介紹了核電站用水性環氧塗料，該塗料通過了 LOCA試驗，可以應用在核島安全殼內混凝土表面，但不能在鋼結構上應用，加之水性環氧塗料成本甚高，對其推廣應用造成一定的難度；發明專利「大功率核電站用環氧防護塗料體系」(CN101781508)，雖然能夠到達L0CA、去汙和抗輻射等試驗要求，但由於純環氧樹脂本身的局限，造成塗層在韌性以及粘接強度方面存在缺陷；發明專利「應用於非能動先進壓水堆核電站的高固體環氧塗料及其製備方法」(CN102863873)，體系中對純環氧樹脂有了改進，塗膜韌性以及粘接強度相對有所提高，但由於配方體系的側重點是偏於耐輻射及去汙方面，導致塗膜的韌性以及粘接強度依然不是很理想，因而對於核島塗料的日常重塗修補仍會造成一定的困難。綜上所述，上述專利所涉及的核電站核島所用塗料要麼未能同時具有優異的防腐蝕性、防輻射性並通過LOCA試驗，要麼即使能同時具有防腐蝕性、防輻射性並通過LOCA試驗，但是塗膜的韌性和粘接強度又不理想從而造成塗層日常重塗修補困難。因而需要探索一種具有優異的防腐蝕性、防輻射性並通過LOCA試驗，同時具有高韌性和高粘接強度的核電站核島專用塗料。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術中的缺陷，提供核電站核島專用高分子複合塗料及其製備方法，所述塗料具有優異的防腐蝕性、去汙性、防輻射性並通過LOCA試驗，同時具有高韌性和高粘接強度。
[0005]本發明是通過以下技術方案予以實現的。
[0006]核電站核島專用高分子複合塗料，所述塗料由主劑和固化劑構成，所述主劑與固化劑的質量比為4: 1- 9: 1，其中，
[0007]主劑按質量份計由以下組分組成:[0008]
聚氨酯改性環氣樹脂40—70份
活性稀釋劑IO—20份
耐輻射填料25—35份
消泡削0.5-1#
分散割0.5 — 1.5份
觸變劑0.5—1.5份；
[0009]固化劑按質量份計由以下組分組成:
[0010]腰果殼油改性胺固化劑 85 — 95份
[0011]固化促進劑5— 15份。
[0012]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述聚氨酯改性環氧樹脂為聚氨酯改性環氧樹脂SL-3403，購於株洲世林聚合物有限公司。
[0013]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述活性稀釋劑為腰果殼油改性的端基環氧增韌劑DY-CN0，購於美國HUNTSMAN公司。
[0014]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述耐輻射填料由納米二氧化鈦、導熱氧化鋁粉、雲母粉、氧化鐵紅和滑石粉中的任意三種及以上構成。
[0015]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述納米二氧化鈦為金紅石型。
[0016]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述消泡劑為消泡劑EFKA-2035，購於荷蘭EFKA公司；所述分散劑為分散劑DUNDISPER32500，購於美國路博潤公司；所述觸變劑為觸變劑DEURHE0229，購於徳謙(臺灣)化學有限公司。
[0017]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述腰果殼油改性胺固化劑為腰果殼油改性胺固化劑NX-4943，購於美國卡德萊公司。
[0018]上述的核電站核島專用高分子複合塗料，其中，所述固化促進劑為固化促進劑MY-721，購於美國HUNTSMAN公司。
[0019]上述的核電站核島專用高分子複合塗料的製備方法，製備步驟如下:
[0020](I)主劑的製備方法如下:首先將聚氨酯改性環氧樹脂和活性稀釋劑加入不鏽鋼容器中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入耐輻射填料、消泡劑、分散劑和觸變劑，進行充分攪拌，攪拌速度60 — 360r/min,攪拌時間10 — 15min,再經過三棍研磨機研磨至細度< 40 μ m,過濾後包裝備用；
[0021](2)固化劑的製備方法如下:將腰果殼油改性胺固化劑和固化促進劑加入不鏽鋼真空攪拌釜中，在真空度為-90 - -95KPa的條件下攪拌均勻，攪拌速度60 — 360r/min，攪拌時間5 — 15min,過濾後包裝備用；
[0022]將主劑與固化劑按質量比4: 1- 9: 1的配比配合使用。
[0023]本發明所述塗料具有優異的防腐蝕性、去汙性、防輻射性並通過LOCA試驗，同時具有純環氧體系塗料所不具備的高韌性和高粘接強度。本發明所述塗料製備方法簡單，使用方便，實際使用時只需將主劑和固化劑按配比混合後即可進行刷塗或滾塗。
【具體實施方式】
[0024]以下通過具體實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0025]實施例1
[0026]核電站核島專用高分子複合塗料的製備方法，製備步驟如下:
[0027](1)主劑的製備方法如下:首先將40份的聚氨酯改性環氧樹脂SL-3403和10份的活性稀釋劑腰果殼油改性的端基環氧增韌劑DY-CNO加入不鏽鋼容器中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入5份的金紅石型納米二氧化鈦、10份700目的導熱氧化鋁粉和10份800目的雲母粉；0.5份的消泡劑EFKA-2035、0.5份的分散劑DUNDISPER32500和0.5份的觸變劑DEURHE0229，進行充分攪拌，攪拌速度60r/min，攪拌時間lOmin，再經過三輥研磨機研磨至細度≤40 μ m,過濾後包裝備用；
[0028](2)固化劑的製備方法如下:將85份的腰果殼油改性胺固化劑NX-4943和5份的固化促進劑MY-721加入不鏽鋼真空攪拌釜中，在真空度為_90KPa的條件下攪拌均勻，攪拌速度60r/min,攪拌時間5min,過濾後包裝備用；
[0029]將主劑與固化劑按質量比4: I的配比混合後即可使用。
[0030]實施例2
[0031]核電站核島專用高分子複合塗料的製備方法，製備步驟如下:
[0032](1)主劑的製備方法如下:首先將55份的聚氨酯改性環氧樹脂SL-3403和15份的活性稀釋劑腰果殼油改性的端基環氧增韌劑DY-CNO加入不鏽鋼容器中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入10份的金紅石型納米二氧化鈦、10份800目的雲母粉、5份1000目的氧化鐵紅和5份800目的滑石粉；0.8份的消泡劑EFKA-2035、1份的分散劑DUNDISPER32500和1.2份的觸變劑DEURHE0229，進行充分攪拌，攪拌速度250r/min，攪拌時間12min，再經過三輥研磨機研磨至細度≤40 μ m,過濾後包裝備用；
[0033](2)固化劑的製備方法如下:將90份的腰果殼油改性胺固化劑NX-4943和10份的固化促進劑MY-721加入不鏽鋼真空攪拌釜中，在真空度為_92KPa的條件下攪拌均勻，攪拌速度200r/min,攪拌時間IOmin,過濾後包裝備用；
[0034]將主劑與固化劑按質量比7: I的配比混合後即可使用。
[0035]實施例3
[0036]核電站核島專用高分子複合塗料的製備方法，製備步驟如下:
[0037](1)主劑的製備方法如下:首先將70份的聚氨酯改性環氧樹脂SL-3403和20份的活性稀釋劑腰果殼油改性的端基環氧增韌劑DY-CNO加入不鏽鋼容器中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入5份700目的導熱氧化鋁粉、5份800目的雲母粉、10份1000目的氧化鐵紅和15份800目的滑石粉；1份的消泡劑EFKA-2035、1.5份的分散劑DUNDISPER32500和1.5份的觸變劑DEURHE0229，進行充分攪拌，攪拌速度360r/min，攪拌時間15min，再經過三輥研磨機研磨至細度< 40 μ m,過濾後包裝備用；
[0038](2)固化劑的製備方法如下:將95份的腰果殼油改性胺固化劑NX-4943和15份的固化促進劑MY-721加入不鏽鋼真空攪拌釜中，在真空度為_95KPa的條件下攪拌均勻，攪拌速度360r/min,攪拌時間15min,過濾後包裝備用；
[0039]將主劑與固化劑按質量比9: I的配比混合後即可使用。
[0040]本發明所述核電站核島專用高分子複合塗料經檢測性能數據如下表1:
[0041]表1本發明所述核電站核島專用高分子複合塗料性能數據
【權利要求】
1.核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述塗料由主劑和固化劑構成，所述主劑與固化劑的質量比為4: 1-9: 1，其中，主劑按質量份計由以下組分組成:聚氨酯改性環氧樹脂40—70份活性稀釋劑10—20份耐輻射填料25—35份消泡劑0.5—1份分散劑0.5— 1.5份觸變割0.5 —1.5份； 固化劑按質量份計由以下組分組成: 腰果殼油改性胺固化劑 85 - 95份 固化促進劑5 — 15份。
2.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述聚氨酯改性環氧樹脂為聚氨酯改性環氧樹脂SL-3403。
3.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述活性稀釋劑為腰果殼油改性的端基環氧增韌劑DY-CNO。
4.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述耐福射填料由納米二氧化鈦、導熱氧化鋁粉、`雲母粉、氧化鐵紅和滑石粉中的任意三種及以上構成。
5.如權利要求4所述的核電站核島專用高分子複合塗料,其特徵在於,所述納米二氧化鈦為金紅石型。
6.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述消泡劑為消泡劑EFKA-2035 ;所述分散劑為分散劑DUNDISPER32500 ;所述觸變劑為觸變劑DEURHE0229。
7.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述腰果殼油改性胺固化劑為腰果殼油改性胺固化劑NX-4943。
8.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料，其特徵在於，所述固化促進劑為固化促進劑MY-721。
9.如權利要求1所述的核電站核島專用高分子複合塗料的製備方法，其特徵在於，製備步驟如下: (O主劑的製備方法如下:首先將聚氨酯改性環氧樹脂和活性稀釋劑加入不鏽鋼容器中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入耐輻射填料、消泡劑、分散劑和觸變劑，進行充分攪拌，攪拌速度60 — 360r/min,攪拌時間10 — 15min,再經過三棍研磨機研磨至細度< 40 μ m,過濾後包裝備用； (2)固化劑的製備方法如下:將腰果殼油改性胺固化劑和固化促進劑加入不鏽鋼真空攪拌釜中，在真空度為-90 - -95KPa的條件下攪拌均勻，攪拌速度60 — 360r/min，攪拌時間5 — 15min,過濾後包裝備用；將主劑與固化劑按質量比4:1-9:I的`配比配合使用。
【文檔編號】C09D7/12GK103881528SQ201310503922
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】張澍希, 陳曉兵, 楊帆, 吳福娣 申請人:江蘇欣安新材料技術有限公司