[发明专利]一种用于核电站的防腐耐辐照聚脲涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种防腐耐伽玛射线辐照的聚脲涂料及其制备方法，属于高分子材料合成和核辐照改性交叉领域。该材料由异氰酸酯半预聚体A组分和端氨基聚醚、胺类扩链剂以及助剂组成的B组分经高压混合后喷涂成型。所述A组分由62～68质量份异氰酸酯、27～33质量份聚醚多元醇和2～8质量份活性稀释剂在真空环境加热脱水而成；所述B组分由55～66质量份聚醚多胺、33～42质量份液态胺类扩链剂、3～5质量份助剂经混合搅拌并且真空脱水而成。本发明依靠受阻酚类抗氧化剂提升聚脲材料耐γ射线性能。所述聚脲材料在γ射线辐照后和在不同腐蚀环境处理后力学性能均有不同程度的提高，适用核电站等设备防护应用。

技术领域

本发明属于功能性高分子涂层材料制备领域，特别涉及一种用于核电站的防腐耐辐照聚脲涂料及其制备方法。

背景技术

近年来核电技术在我国迅速发展，核电站用的防护涂层系统，在核电站建设和使用中扮演着无可替代的重要角色。它能够保护核电站内多种金属、混凝土构件以及电子设备不受到环境中多种腐蚀因素的侵害。我国已建和拟建的核电站大都选址在海边，所以核电厂的建筑物或设备不仅承受着内部放射性射线的辐照后伤害，还有外部紫外线、海水以及盐雾等多种因素的侵蚀。因此选取的涂层材料应具有良好的耐辐照性、耐候性、耐腐蚀性、耐水性和附着力强等优点。除了耐辐照性能之外，核电站涂层材料所要求的的特点正是传统聚脲所拥有的特点。

γ射线有极强的穿透力，进入生物体内不仅会侵蚀细胞内的的大分子，引起生物机体功能紊乱，还会改变细胞核内的遗传物质导致后代畸形或者变异。因此有效的辐照屏蔽材料对保障工作人员安全和系统安全平稳运行有着十分重要的意义。在核电厂中存在着众多的放射系统复杂的放射性系统，传统的防护材料采用的是混凝土及含铅重金属材料。但是因其有体积大，灵活性差，对人体有毒等缺点已经无法适应如今灵活复杂的工程情况和人们对环境安全健康的要求。聚脲材料具有质量轻、施工灵活方便，绿色环保等优点，非常有成为新型防辐射屏蔽材料的潜力。

通过上述应用需求可以看出，新型高分子防护材料拥有宽广的应用前景。研发应用于核电站的防腐耐辐照聚脲涂料不仅可以发挥传统聚脲的优势，还能弥补当前传统防护材料的不足。

发明内容

针对核电厂射线辐照及多种腐蚀因素，为弥补现有防护材料的不足，本发明公开了一种用于核电站的防腐耐辐照聚脲涂料及其制备方法。

为了满足上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于核电站的防腐耐辐照聚脲涂料，是由A组分异氰酸酯半预聚体和B组分聚醚多胺、胺类扩链剂和功能性助剂经过高温高压碰撞雾化混合工艺喷涂形成的双组份涂层材料。其中所述A组分由62～68质量份异氰酸酯、27～33质量份聚醚多元醇和2～8质量份活性稀释剂在真空环境加热脱水而成；所述B组分由55～66质量份聚醚多胺、33～42质量份液态胺类扩链剂、3～5质量份助剂经混合搅拌并且真空脱水而成。

进一步的验证优选，所述A组分异氰酸酯半预聚体中-NCO含量为12％～19％，所述异氰酸酯半预聚体由多异氰酸酯，聚醚多元醇以及活性稀释剂反应而成。

进一步的验证优选，所述芳香族二异氰酸酯为亚甲基双(4-甲基异氰酸酯)、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

进一步的验证优选，所述聚醚多元醇为聚环氧丙烷二醇、三羟基聚氧化丙烯醚、聚丁二醇(PTMG)中的一类或几类组合；所述活性稀释剂为4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮。

进一步的验证优选，所述B组分中聚醚多胺为Huntsman公司Jeffamine系列中聚氧化丙烯二胺的D-2000和聚氧化丙烯三胺T-5000组合，优选用量比为6～12:1

进一步的验证优选，所述B组分中胺类扩链剂为3,5-二乙基甲苯二胺(E100)、4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(W6200)组合，优选用量比为2.5～0.8:1。

进一步的验证优选，所述B组分中功能性助剂为流平剂、消泡剂、分散剂、偶联剂和抗氧化剂；

进一步的验证优选，所述流平剂为BYK化学公司的BYK-354，BYK-350，BYK-357中的至少一种，质量占比为0.5～1.5％；