[发明专利]耐γ辐照的改性树脂及其制备方法、层压板及其制备工艺与应用

说明书

本发明第一方面提供了一种耐γ辐照的改性树脂，为硼酸对环氧树脂接枝改性制得，包括：环氧树脂、固化剂、促进剂、硼酸、偶联剂和有机溶剂；第二方面提供了耐γ辐照的改性树脂的制备方法，包括如下步骤：S1、将环氧树脂进行硼酸接枝改性得到改性树脂胶液，S2、调节步骤S1所得改性树脂胶液的凝胶时间；第三方面提供了含有耐γ辐照的改性树脂的层压板的制备工艺；第四方面提供了含有耐γ辐照的改性树脂的层压板的应用；本发明所提供的耐γ辐照的改性树脂，在经过硼酸接枝改性后，其抗辐照强度明显增强，改性后的改性树脂与玄武岩纤维布结合制成的层压板，在累计辐照剂量达5Х10⁶Gy时能够保证足够的抗拉伸强度和抗弯曲强度，适用于各种强γ强度环境。

技术领域

本发明属于纤维增强复合材料领域，涉及一种耐γ辐照的改性树脂及其制备方法、层压板及其制备工艺与应用。

背景技术

玄武岩矿因其火山喷发熔浆冷却形成的原因，其矿物原料经高温熔融后拉制出的纤维成分中相比于玻璃纤维的主要区别，是含有7～10％的Fe₂O₃,这为玄武岩纤维开发特定用途的复合材料提供了可能性。

随着传统化石燃料的逐渐枯竭，发展高效清洁的新型能源一直是科研工作者关注的热点问题，其中核能因为巨大的能源发展潜力，被科学家们视为未来最具有希望的清洁能源而成为研究的焦点。核工业生产过程中利用中长寿命核素进行加工利用如同位素富集分离及利用，医疗用品γ射线辐照消毒，或者受控核反应中产生中长寿命的放射性核素的实践如核能发电及核能供热，但是其发展过程中伴随而来的核安全问题同时也引起了人们的极大关注。核能射线辐照到控制设备或者承载构件后，会使设备或承载构件的材料发生辐照失效，产生巨大的安全隐患；核工业生产过程中将产生大量放射性固体废物，废物的包装储存和处置要求包装材料长期耐受核能射线而保持强度足够使用要求。

目前，核能射线科研生产场所大量的辐照到的控制设备或者承载构件或者辅助结构一般采用高含铅等重金属的合金材料、水泥制品来作为结构件，废物包装也采用水泥箱或石墨铸铁箱，这些材料密度大、结构笨重，使用很不方便。申请号为CN201510731460.6的发明专利公开了一种耐γ射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法，该发明生产的聚丙烯复合材料经过50KGy累积剂量γ射线辐照，没有出现明显的黄变，仍然具有优良的透明性，同时力学性能几乎没有下降。该产品可以用于低放射场合如医疗用品γ射线辐照消毒环境构件，但是不能用于更强剂量辐照的环境。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明第一方面提供了一种耐γ辐照的改性树脂，为硼酸对环氧树脂接枝改性制得，包括：环氧树脂、固化剂、促进剂、硼酸、偶联剂和有机溶剂。

进一步地，按质量百分比计，以100份的有机溶剂为基准，所述环氧树脂的含量为80-120份，所述固化剂的含量为50-100份，所述促进剂的含量为0.5-2份，所述硼酸的含量为1.5-15份，所述偶联剂的含量为1-2份。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚S型环氧树脂中的一种，优选为双酚A型环氧树脂，更优选为E44双酚A缩水甘油醚型环氧树脂。

进一步地，所述固化剂为酚醛树脂。

进一步地，所述促进剂为二甲基苄胺或二甲基咪唑。

进一步地，所述有机溶剂包括工业酒精和/或甲苯，优选地，所述有机溶剂为工业酒精和甲苯按质量百分比1:1复配的混合物。

本发明第二方面提供了前述耐γ辐照的改性树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将环氧树脂进行硼酸接枝改性得到改性树脂胶液；

S2、调节步骤S1所得改性树脂胶液的凝胶时间。

进一步地，所述步骤S1具体包括：