[发明专利]一种高阻燃、高粘接强度的耐高温屏蔽腻子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻燃、高粘接强度的耐高温屏蔽腻子及其制备方法，耐高温屏蔽腻子包括基体、γ射线屏蔽填料、中子射线屏蔽填料、阻燃剂和固化剂，所述基体为环氧树脂，阻燃剂为氢氧化铝，固化剂为脂环胺。本发明所述耐高温屏蔽腻子不仅满足耐高温，还同时兼具良好的屏蔽性能与阻燃、粘结功能，该材料可在160℃条件下连续使用300天热失重小于4％，可满足严苛条件下的辐射屏蔽及结构安全性能。

技术领域

本发明涉及核辐射防护技术领域，具体涉及一种高阻燃、高粘接强度的耐高温屏蔽腻子及其制备方法。

背景技术

在核设施辐射防护设计中，在放射源周围进行屏蔽体施工时会进行屏蔽体的拼接。由于位置和结构的不同，在拼接的过程中会出现一些不规则形状和结构的缝隙，需要采用屏蔽腻子进行填充粘结，以保证其结构稳定性与辐射防护安全性。同时在很多屏蔽场合要求具备良好的阻燃性，良好的热稳定性，防止起火的风险。因此除屏蔽材料本身要求阻燃，对屏蔽腻子也要求高阻燃性、高粘接强度。

现有的核辐射防护领域的屏蔽腻子粘结强度较低，为0.5MPa～2MPa，使用工况中难以保证材料的结构稳定性与安全性，对屏蔽体拼接稳定性无法保证，难以满足某些特殊装置或配件的要求。并且，现有的耐高温屏蔽腻子为了满足其耐高温性能，通常会采用使用温度较高的添加剂制备屏蔽腻子，但是对于核辐射防护领域，除了满足耐高温，还需要兼具良好的屏蔽性能与阻燃、粘结功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高阻燃、高粘接强度的耐高温屏蔽腻子，通过对配方的合理设计，使制备的耐高温屏蔽腻子不仅满足耐高温，还同时兼具良好的屏蔽性能与阻燃、粘结功能。

此外，本发明还提供上述耐高温屏蔽腻子的制备方法

本发明通过下述技术方案实现：

一种高阻燃、高粘接强度的耐高温屏蔽腻子，包括基体、γ射线屏蔽填料、中子射线屏蔽填料、阻燃剂和固化剂，所述基体为环氧树脂，阻燃剂为氢氧化铝，固化剂为脂环胺。

本发明的物料，例如脂环胺等均是通过市售获得。

现有核辐射防护领域的屏蔽腻子粘结强度较低，为0.5MPa～2MPa，使用工况中难以保证材料的结构稳定性与安全性，对屏蔽体拼接稳定性无法保证，难以满足某些特殊装置或配件的要求。

同时，为了满足某些特殊工况的要求，用于核辐射屏蔽领域的屏蔽腻子，除了满足基本的屏蔽性能、高粘结强度，还要间距高阻燃和耐高温性能。

因此，对于核辐射屏蔽领域的屏蔽腻子，需要在不影响屏蔽腻子屏蔽性能和粘结强度的前提下加入阻燃剂，从而起到阻燃的作用，并且采用耐高温的固化剂提高其耐高温性能。

氢氧化镁和氢氧化铝都是屏蔽材料采用的添加剂，都能起到阻燃作用，但是，对于核辐射屏蔽领域，不是所有的阻燃剂都能适用，例如：添加氢氧化镁作为阻燃剂，其使用过程中易失水生成碳酸镁，使得屏蔽材料的中子慢化性能和阻燃性能逐渐降低，难以满足严苛条件下的技术要求，进而不能满足核辐射领域的屏蔽需求，申请人通过实验发现，以氢氧化铝为阻燃剂既能实现阻燃，又不会导致使用过程中屏蔽材料的中子慢化性能和阻燃性能逐渐降低，能够适用于和辐射屏蔽材料。

为了提高屏蔽材料的耐高温性能，现有技术通常采用具有耐高温性能的苯胺固化剂，申请人在试验过程中发现，苯胺固化剂虽然使用温度高但氢含量较低，对屏蔽材料的中子慢化性能不利，而以高耐热性的脂环胺作为固化剂，所述脂环胺科通过市售获得，具有较高的氢含量及优异的耐热性，不仅能耐高温，且不会影响屏蔽材料的中子慢化性能。

综上，本发明通过采用环氧树脂(EP)为基体，以氢氧化铝为阻燃剂，以高耐热性的脂环胺作为固化剂，并添加γ射线屏蔽填料、中子射线屏蔽填料，使制备的耐高温屏蔽腻子不仅满足耐高温，还同时兼具良好的屏蔽性能与阻燃、粘结功能，且该材料在160℃条件下连续使用300天热失重小于4％。