[发明专利]一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法

说明书

本发明涉及核辐射防护领域，提供一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法，本发明防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子的基体材料是酚醛改性环氧树脂，它具有环氧树脂的优良粘结性和酚醛树脂的高度交联结构的特性，在高温下具有优良的抗蠕变性能，在260℃下可连续使用。同时防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子中添加了屏蔽添加剂，有效提高了传统屏蔽腻子中子、伽玛屏蔽能力不足的问题，2cm厚度的固化后屏蔽腻子即可吸收至少96%的热中子，使252Cf同位素中子源的中子剂量率降低70%以上，使60Co伽玛放射源的伽玛剂量率降低10%以上，可保障人员、设备和环境的辐射安全。

技术领域

本发明涉及核辐射防护领域，具体地说是一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法，用于核反应堆、电子加速器、同位素放射源、舰船核动力装置等的辐射防护。

背景技术

随着核动力能源与放射性核技术在人类生产、生活和国防领域中的广泛应用，由此产生的各类中子、伽玛辐射防护已成为一项亟待解决与完善的重要问题。

除了混凝土之外，常用的中子、伽玛屏蔽材料有聚乙烯、含硼聚乙烯、硼钢、铅、铅硼聚乙烯等各种板材，一般通过拼接安装的形式固定在放射源周围的结构支撑件上。但是上述屏蔽板材在安装过程中难免会出现1mm~2mm的缝隙，从而引起剂量几倍甚至十几倍的增长，对人员、设备和环境造成严重的辐射危害。因此，有必要研制一种具有中子、伽玛综合屏蔽效果的屏蔽腻子，用于屏蔽板材及板材与结构体间缝隙的填塞和粘结，减弱或避免贯穿辐射，有效增强整体屏蔽能力。同时，该类屏蔽腻子还需要具有一定的粘稠度和快速成型能力，可以浇灌施工于反应堆周围不规则区域或辐射源周围管道和孔缝等难以屏蔽施工的部位，用于简化现场施工难度，提升该区域的屏蔽防护效果。

另一方面，反应堆周围主要管道和孔缝等环境温度较高，特别是当反应堆发生破口失水事故时，冷却剂泄漏将造成安全壳内温度大幅升高， 一般的屏蔽材料可能会因软化产生变形和空隙，导致屏蔽效果的下降甚至失效，存在辐射安全隐患。因此，用于防护的屏蔽腻子还应具有较好的耐温性能，能够满足高温环境的正常使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有核电等领域存在的屏蔽贯穿缝、屏蔽施工困难及屏蔽不耐高温等系列问题，提供一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子及其制备方法，该腻子能够用于缝隙的填塞和不规则区域的浇灌施工，使中子剂量率降低50%以上，使伽玛剂量率降低40%以上，且能够耐受200℃的高温，有效保障了核动力装置正常运行及事故工况下的屏蔽防护能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

一种防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子，由分装的甲组分、乙组分和丙组分组成，各组分的成分及重量比如下：

甲组分7~25份，为基体材料和加工助剂；

乙组分3.5~12.5份，为固化剂；

丙组分62.5~89.5份，为屏蔽添加剂。

优选的，所述甲组分由环氧树脂55~57重量份，酚醛树脂24~26重量份，聚砜树脂5~9重量份和加工助剂12重量份组成。

优选的，所述加工助剂包括消泡剂、平流剂、分散剂、促进剂。

优选的，所述乙组分为饱和脂肪族胺类化合物。

优选的，所述丙组分由粒径100μm的铅粉16.1~89.9重量份，碳化硼粉5.6~8.1重量份，高密度聚乙烯粉4.5~75.8重量份组成。

同时，本发明还提供了一种如前述防中子、伽玛的耐高温屏蔽腻子的制备方法：按重量份数取环氧树脂、酚醛树脂、聚砜树脂和加工助剂混合均匀，制得甲组分，乙组分为固化剂，按重量份数取铅粉、碳化硼粉和高密度聚乙烯粉混合均匀，制得丙组分，甲组分、乙组分和丙组分分别包装。