[发明专利]一种用于多种核反应堆型的高固态环氧涂料

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，特别是涉及一种用于多种核反应堆型的高固态环氧涂料。

背景技术

2020年中国GDP翻两番的发展目标，就此估计国内约需发电装机容量8-9亿千瓦，而已有装机容量仅为4亿千瓦。但在现有的发电结构中，煤电占了其中的74%。若电力需求再翻一番，每年用煤就将超过16亿吨，如此大的电煤消耗，二氧化硫和烟尘排放量每年分别新增500万吨和5326万吨以上，同时长距离的煤炭输送将加剧环境和运输压力。另外，水电受到客观条件的限制，其开发难度相当大。而太阳能、生物能等可再生能源开发遇到核心技术的瓶颈，其使用成本极高。因此，在未来的30年内，这些新能源不具备成为我国主力能源的条件。所以，清洁、高效和功率大的核电成了优选。

核电防护涂料对保持核电设施的安全有效运行意义重要。应用于核电站的涂料，按其使用部位，可分为核级和非核级涂料。核级涂料是用于存在核辐射的场所和结构的防护涂料，涉及辐射的厂房、设备和其它结构表面。核电站所有的防护涂层，除了防腐目的，更多的是为了核电站的安全运行。在防护涂层应用方面，只有通过LOCA试验、耐辐射和去污性能试验后才可以应用的。核级涂料是用于存在核辐射的场所和结构的防护涂料，涉及辐射的厂房、设备和其它结构表面。特别是核电站中心部位的安全壳，存在大量的放射性物质、高辐射物、高放射性裂变产物的沾污;特别是核电站中心部位的安全壳，应用涂料使用环境中存在大量的放射性物质；经常处在高温高湿条件下，暴露于去除放射性污染的试剂中，特别是在失水情况下，瞬间产生的高温高压伴随着大量的放射性物质形成的强辐射，同时喷淋高浓度硼酸水。因此，应用于核岛安全壳内的防护涂层不可以有严重的剥落、起壳、粉化。否则，大量的残余物进入堆内总应急冷却液中，降低影响安全系统的功能，带来严重的安全事故。因此，安全壳内用涂料必须经受耐辐照试验、去污试验和DBA试验的考核，同时涂料需要一定的气密性，防止安全壳的核物质泄漏造成污染。

目前核电防护用环氧涂料是低固体份的溶剂型涂料，核工业设施多为地下建筑，环境密闭潮湿，不利于溶剂扩散的核岛结构。溶剂型涂料在核岛内使用，由于其挥发性高，对人员健康存在安全隐患。并且由于我国核电发展采用了引进和自主研究的模式，核电反应堆型种类丰富多样，而各种堆型对防护涂层的要求不同，造成涂料种类和涂装配套复杂繁琐，应用不便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种通过优选环氧树脂，固化剂，耐辐射填料的类型和配比，制备出高固体份低VOC，满足核电防护NB/T20133.X-2012要求，可用于多种核反应堆型(例如AP1000，APR1000和CANDU)的防护要求的高固态环氧涂料。

为了达到上述目的，本发明的一种用于多种核反应堆型的高固态环氧涂料，由甲乙两组分组成，其中，

甲组分按重量份数计，配方如下：环氧树脂25-40份、环氧活性稀释剂5-10份、耐辐射颜填料30-50份、防沉剂0-3份、润湿分散剂1-5份、消泡剂0-5份、溶剂5-10份；

乙组分为固化剂，其按重量份数计，配方如下：腰果酚改性酚醛胺20-60份、脂环胺加成物10-20份、耐辐射颜填料20-50份、润湿分散剂0-5份、溶剂5-10份、消泡剂0-5份。

优选的，所述环氧树脂为双酚A环氧和酚醛环氧树脂的混合物。采用交联密度高耐热性好的酚醛环氧树脂，混合加入液体的双酚A环氧。

优选的，所述环氧活性稀释剂为间苯二酚二缩水甘油醚和/或三羟甲基三缩水甘油醚，采用环氧活性稀释剂既降低了VOC，又满足了涂料的交联密度和耐热性能。

优选的，所述耐辐射颜填料选用抗核辐射性能优良的云母氧化铁，滑石粉，钛白粉，云母粉，硅微粉和石英粉中的一种或任意组合。这些颜填料不但具有优良的防腐蚀性能，也有优异的抗辐射性能，辐照后不产生新的辐射源，且成本低。

优选的，所述防沉剂选用有机膨润土、蓖麻油衍生物、气相二氧化硅、聚烯烃蜡（微粒）、改性氢化蓖麻油、改性聚脲的N一甲基吡咯烷酮溶液和聚酰胺蜡系列中的一种或任意组合。由于防沉剂是一类涂料的流变控制剂，它使涂料具有触变性，黏度大大提高。 

优选的，所述润湿分散剂选用溶剂型低分子分散剂和/或溶剂型高分子分散剂，溶剂型低分子分散剂多以主要是线型烷基酰胺类或枝型多聚羧酸、或是多聚羧酸与多元胺组成的低聚物，非离子型居多，溶剂型高分子分散剂主要是聚酯主链结构的活性衍生物、聚氨酯类和接枝丙烯酸共聚物。