[发明专利]一种自分层放射性污染控制与清除材料及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种自分层放射性污染控制与清除材料及制备方法和应用，该材料包括水性基础成膜剂、微球发泡剂、屏蔽粉体、触变剂、分散剂、润湿剂和消泡剂；通过向基础成膜剂中物理混入轻量化屏蔽功能组合物来解决屏蔽组份易沉降的技术难题；同时，基础成膜剂与轻量化组合物的密度差也进一步促进材料自分层并富集在涂膜的上层，不占用下层去污材料的颜料体积含量，解决了添加填料削弱去污效果的技术难题。

技术领域

本发明属于工程去污技术领域，尤其涉及一种自分层放射性污染控制与清除材料及制备方法和应用。

背景技术

随着核能的开发利用，核电厂、实验堆等核设施因意外或人为失误而发生核泄漏事故的概率是客观存在、不可避免的，例如切尔诺贝利、三里岛、福岛等核泄漏事故。核泄漏事故所产生的放射性物质发生大面积扩散时，会对环境和公众安全造成严重威胁。剥离型压制去污技术是用于清除大面积放射性污染物的一种常用手段，具有操作简便、仅产生单一固废物、无二次污染等诸多优点。但是，目前常见的普通压制去污剂存在去污作业量大、污染清除生效时间长、不具备辐射屏蔽防护能力等缺点，使其在放射性污染物去除方面受到了一定的限制。例如，授权公告号为：CN1332398C，发明名称为：剥离型压制去污剂的对比专利采用A、B双组份形式构成的一种压制去污材料，虽然能够起到对污染物进行压制去污的作用，但是材料本身不具有辐射屏蔽功能，需要等到去污材料干燥固化（6~12小时）、剥离移除后才能起到清除污染物的效果，作业时效性差且不具备对人员的屏蔽防护能力。

向普通压制去污剂中引入具有辐射屏蔽功能的元素，可以改善放射性污染控制与清除材料的上述不足。辐射屏蔽功能元素的引入可分为化学反应引入和物理共混引入两类。授权公告号为：CN 107129736B，发明名称为：一种具有辐射屏蔽能力的放射性沾染控制与清除材料，该专利中采用化学反应的方法在聚合物成膜乳液中引入屏蔽元素铅来使去污材料具备辐射屏蔽能力，这就要求聚合物成膜乳液具有与屏蔽功能组份发生化学反应的活性点位，否则无法通过化学反应引入屏蔽功能元素，从而大大地限制了清除材料中聚合物乳液的选用范围以及对去污材料综合性能的调控。

通过物理共混引入屏蔽功能组份，即向去污剂配方中混入屏蔽功能体（大多是粉末状屏蔽金属或其化合物），也存在两个技术瓶颈：一是这类屏蔽金属及其化合物粉末密度远大于成膜组份，极易沉降于压制去污材料的底部，严重降低材料的成膜性能；二是屏蔽粉体的添加会占用涂料体系的颜料体积，降低去污材料对放射性粉尘的包裹性，从而削弱材料的去污清除效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自分层放射性污染控制与清除材料及制备方法和应用，通过向基础成膜剂中物理混入轻量化屏蔽功能组合物来解决屏蔽组份易沉降的技术难题；同时，基础成膜剂与轻量化组合物的密度差也进一步促进材料自分层并富集在涂膜的上层，不占用下层去污材料的颜料体积含量，解决了添加填料削弱去污效果的技术难题。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种自分层放射性污染控制与清除材料，以质量份数计，包含下列组份：

水性基础成膜剂310~350份；

微球发泡剂1~5份；

屏蔽粉体20~30份；

触变剂8~12份；

分散剂1~3份；

润湿剂1~3份；

消泡剂0.5份。

进一步的，所述的水性基础成膜剂为水性纯丙乳液、水性醋丙乳液中的任一种或二者的任意比混合物，它们的固含量为45%~60%。

进一步的，所述的微球发泡剂为松本低温膨胀型发泡剂F-20D、F-36F、MSL-3030D中的一种或多种的混合。