[发明专利]一种含硼屏蔽复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种含硼屏蔽复合材料的制备方法，它包括如下步骤，第一步：配制环氧改性有机硅树脂；第二步：配制混合材料；第三步：复合材料固化。其有益效果在于：本发明的含硼屏蔽复合材料以环氧改性有机硅树脂为基体，以短切石英纤维和B₄C晶须为增强相制备的新型复合材料，与现有技术相比，该复合材料具有良好的中子屏蔽性能，同时具有较高的弹性模量、拉伸强度和优异的耐高温性能。本发明的含硼屏蔽复合材料具备在反应堆、加速器、中子源等设施的核防护材料的应用前景。

技术领域

本发明属于一种屏蔽材料的制备方法，具体涉及一种含硼化物的树脂基复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，国内外开展、设计了以铅硼聚乙烯、含硼不锈钢、Al-B₄C合金为代表的一系列轻质高效的聚合物基复合材料和高强高模的金属基复合材料。但铅硼聚乙烯力学性能差，虽然具有良好的辐射屏蔽效果，目前无法在工程上使用；含硼不锈钢强度高，但硼在不锈钢中的溶解度低，屏蔽性能不足；Al-B₄C 合金具有良好的热中子吸收性能，也可用于工程结构材料，但存在制备工艺复杂的缺点。环氧树脂由于具有抗辐射、耐腐蚀、可延长屏蔽材料服役时间等优势，被辐射防护领域应用，将环氧树脂与B₄C结合制备具有一定力学性能的新型屏蔽材料为核电、核动力领域急需。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含硼屏蔽复合材料的制备方法，它能够满足核工业中功能/结构一体化辐射屏蔽材料的使用要求。

本发明的技术方案如下：一种含硼屏蔽复合材料的制备方法，它包括如下步骤，

第一步：配制环氧改性有机硅树脂；

第二步：配制混合材料；

第三步：复合材料固化。

所述的第一步为将100～110份的环氧树脂，100～120份的有机硅中间体，40～50份的活性稀释剂，5～10份的硅烷偶联剂，2～5份的促进剂，4～5份的分散剂，80～100份聚醚胺固化剂混合，在100～200r/min转速下搅拌10～15min。

所述的第二步为将配制完成的环氧改性有机硅树脂100～125份、B₄C晶须 15～30份、短切石英纤维6～20份混合，在捏合机中混合均匀。

所述的第三步为将第二步制备的混合材料放入指定规格和尺寸的模具中，在60±5℃温度下固化2～3h，再在80±5℃温度下固化5～7h，温度降至室温后，拆模得到复合材料构件。

所述的第一步中的促进剂为DMP30。

所述的第一步中的分散剂为BYK161。

本发明的有益效果在于：本发明的含硼屏蔽复合材料以环氧改性有机硅树脂为基体，以短切石英纤维和B₄C晶须为增强相制备的新型复合材料，与现有技术相比，该复合材料具有良好的中子屏蔽性能，同时具有较高的弹性模量、拉伸强度和优异的耐高温性能。本发明的含硼屏蔽复合材料具备在反应堆、加速器、中子源等设施的核防护材料的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种含硼屏蔽复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步：配制环氧改性有机硅树脂

将100～110份的环氧树脂，100～120份的有机硅中间体，40～50份的活性稀释剂，5～10份的硅烷偶联剂，2～5份的DMP-30促进剂，4～5份的BYK-161分散剂，80～100份聚醚胺固化剂混合，在100～200r/min转速下搅拌10～15min。