[发明专利]热中子屏蔽涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热中子屏蔽涂料及其制备方法，属于辐射防护材料技术领域。所述热中子屏蔽涂料由以下组分按质量百分比制备得到：环氧树脂22％‑38％；屏蔽物质12％‑40％；固化剂12％‑27％；固化促进剂5％‑5.5％；稀释剂5％‑10％；偶联剂或流变剂6.5％‑7.8％；阻燃剂6％‑10％；其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述屏蔽物质为氮化硼粉末。本发明的热中子屏蔽涂料中含有高含量的硼物质，具有优异的热中子屏蔽性能，且其耐受温度高，耐高温性强，阻燃性强，满足了高温等特殊场所的应用需求。本发明的制备方法简单，工艺条件要求低，易于操作，制备速度快，成本低。

技术领域

本发明属于辐射防护材料技术领域，涉及一种热中子屏蔽涂料以及制备此热中子屏蔽涂料的制备方法。

背景技术

随着科技和社会的发展，更多的核设施应用于社会生产和人类生活当中，但是，对于核反应堆、放射性同位素以及加速器所产生的射线中，中子射线由于穿透能力强，使其对人体、环境、仪器设备等产生很强的辐射损伤，威胁生命安全和仪器的正常工作，所以对中子进行良好地屏蔽是使中子正常为人类服务的必要手段。

对中子的屏蔽一般通过氢元素慢化快中子至较低能量，使中子慢化成热中子，再使用硼、锂、镉等材料进行吸收，以达到降低屏蔽体外中子剂量至安全水平的目的。其中，热中子与¹⁰B发生(n,α)反应的核反应截面很大，当中子能量降低到热能时，在屏蔽层中加入适量的¹⁰B，就可以大概率的吸收热中子，从而达到屏蔽热中子的效果。

目前，已经研究出采用碳化硼、氧化硼、铅硼聚乙烯等硼类物质制备屏蔽热中子的防护材料，这些材料对热中子具有较好的屏蔽效果，但是，这些屏蔽热中子的防护材料基本都是需要高温固化后的固体防护材料产品，使用范围窄，而极少部分屏蔽热中子的防护材料为类似建筑涂料(可在室温下固化成型得以应用)、使用范围广的热中子屏蔽涂料，且已有的热中子屏蔽涂料耐高温性和阻燃性弱，无法满足高温等特殊场所的应用需求，且存在工艺复杂，难以操作，制备速度慢，成本高的问题。

因此，亟需提供一种具有优异的热中子屏蔽性能、耐高温性和阻燃性强的热中子屏蔽涂料，以及制备工艺简单，易于操作，制备速度快，成本低的热中子屏蔽涂料的制备方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种具有优异的热中子屏蔽性能，耐高温性和阻燃性强，能够满足高温等特殊场所的应用需求的热中子屏蔽涂料。

本发明还提供一种制备上述热中子屏蔽涂料的制备方法，该热中子屏蔽涂料的制备方法简单，易于操作，制备速度快，成本低。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种热中子屏蔽涂料，所述热中子屏蔽涂料由以下组分按质量百分比制备得到：

环氧树脂 22％-38％；

屏蔽物质 12％-40％；

固化剂 12％-27％；

固化促进剂 5％-5.5％；

稀释剂 5％-10％；

偶联剂或流变剂 6.5％-7.8％；

阻燃剂 6％-10％；

其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；

所述屏蔽物质为氮化硼粉末。

作为一种热中子屏蔽涂料的优选方案，所述环氧树脂为E51、E44中的一种。

作为一种热中子屏蔽涂料的优选方案，所述固化剂为650聚酰胺树脂或651聚酰胺树脂。