一种柔性屏蔽材料及其制备方法_3

文档序号:9428968阅读:来源:国知局
能层胶片的另一侧后,压辊使其符合在一起,形成该柔性屏蔽材料的层叠加结构;
[0075](d)硫化成型
[0076]拉出并打开三通模具,检查模具,确认无灰尘、油污及杂质后,将模具放入两平板间加热,待模具温度达到设定值之后,拉出模具,将压延成型后分切好的复合胶片放入模具中,合模,将模具放入硫化机上下板之间。设定硫化参数,其中硫化温度150°C、压力12MPa,排气两次,待硫化1min后,机器开模,取出并打开模具,将硫化成型的成品取出即得。
[0077]实施例4
[0078]该实施例的结构和制备方法与实施例3大致相同,不同之处在于柔性屏蔽材料的组成,先简略说明如下:该柔性屏蔽材料包括屏蔽功能层和设置于屏蔽功能层两侧的保护层,其中屏蔽功能层为具有耐辐照性能的橡胶与有吸收中子和γ射线的金属粉末捏合的复合层,保护层的单层厚度为1mm,屏蔽功能层厚度为20mm,该柔性屏蔽材料的厚度为22mm ;按质量百分数计,屏蔽功能层包括气相二氧化娃3%、甲基乙稀基娃橡胶20%和金属粉末75%以及助剂2% ;助剂包括偶联剂、羟基硅油和硫化剂;保护层包括气相二氧化硅、偶联剂、羟基硅油、橡胶基材和硫化剂以及染色剂;另外金属粉末为衰变后的铀粉和镍粉的混合物,橡胶基材为甲基乙稀基娃橡胶,且其中乙稀基含量为0.12%,偶联剂为娃烧偶联剂A151和含环氧基的偶联剂KH-560、染色剂为络黄。其制备方法与实施例3相同,在此不作重复说明。
[0079]对本发明的产品进行检测,产品的性能参数如下所述:
[0080]产品外观:粘合紧密,无裂痕、无鼓泡、无分层现象;
[0081]产品密度:3.40 ?3.78g/cm3;
[0082]产品硬度(缪尔A):43?48 ;
[0083]粘合度(KN/m):14.5 ?16.8 ;
[0084]断裂伸长率/%:550?590 ;
[0085]耐弯曲性能/MPa:0.78 ?0.91 ;
[0086]拉伸强度:6.10 ?6.5OMPa ;
[0087]耐高温(200°C )性能:产品外观无变化,硬度变小,变小_3± 1,拉伸强度变小,变化率为10%?30% ;
[0088]耐低温性能:在_50°C放置96h,拉伸强度变小,变化率为5%?10% ;
[0089]防火性能/级:V-2 ;
[0090]清除污染最终残留计数率(FRC)/min:6410,达到清洁标准;
[0091]成品对于Csl37的线衰减系数:0.5?0.7,达到核屏蔽的要求;
[0092]综合上述检测结果,该产品的优点在于:(1)质轻,其密度较现有的屏蔽材料小;该柔性屏蔽材料具有橡胶材料的优点,保护层和屏蔽功能层之间的粘合紧密,两者之间无裂纹、无鼓泡、无分层现象,硬度为43?48A,材质较柔软,可用于替代传统的辐射防护材料,如铅、混凝土等,解决传统的辐射防护材料无法使用或难以安装的情况,具体可用于核电站放射性阀门、三通、T型件、大小头、管道等设施的包裹,且可以根据辐射热点位置辐射源(如阀门、管道等)的尺寸直接加工成型,对管道和阀门的包覆,密封彻底,不留辐射通过间隙,屏蔽性能较优;此外,采用该屏蔽材料对核电站放射性部件进行屏蔽时,体积小,占用空间小,拆装方便,方便临时拆装检修;
[0093](2)该柔性屏蔽材料由于表层为保护层,易于清洁,可多次重复使用,减少污染后的放射性废物的处理处置费用,使用更环保、更经济;且保护层中的橡胶材料防水、防潮、阻燃,也防止屏蔽功能层中功能材料的表面氧化;另外该材料低氯、低氟、低硫,适合在不锈钢表面安装使用;
[0094](3)该材料在高温200°C和低温_50°C下拉伸强度和硬度变化不大,即可耐低温至-50°C、耐高温至200°C,可适用于各种极端环境下的防辐射屏蔽;
[0095](4)该材料以橡胶为基材,橡胶的性质决定了该柔性屏蔽材料不会像铅板等传统屏蔽材料一样产生蠕变和流动,因此可长期保证其防护和密封效果。
[0096]上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括在本发明权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种柔性屏蔽材料,用于对核电站的放射性部件进行屏蔽,其特征在于:所述屏蔽材料为层叠加结构,包括屏蔽功能层和设置在所述屏蔽功能层两侧的保护层, 其中,所述屏蔽功能层为复合层,采用具有耐辐照性能的橡胶作为基体材料,其中添加有吸收中子和γ射线的金属粉末。2.根据权利要求1所述柔性屏蔽材料,其特征在于:所述金属粉末为铅粉、铁粉、镍粉、钨粉或衰变后的铀粉中的一种或多种。3.根据权利要求1所述柔性屏蔽材料,其特征在于:所述屏蔽功能层,按质量百分数计,包括金属粉末50 %?90 %,所述橡胶基材7 %?30 %,所述气相二氧化娃3 %?10 %,余M为助剂。4.根据权利要求1所述柔性屏蔽材料,其特征在于:所述保护层包括气相二氧化硅、偶联剂、轻基娃油、橡胶基材和硫化剂。5.根据权利要求1所述柔性屏蔽材料,其特征在于:所述保护层单层厚度为0.2?2mm,所述屏蔽功能层为0.5?30mm。6.根据权利要求3或4所述柔性屏蔽材料,其特征在于:所述橡胶基材为耐辐照性能的橡胶材料,为天然橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯硅橡胶或丁苯橡胶中的一种或多种。7.一种如权利要求1?5任一项所述柔性屏蔽材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: (a)材料的捏合 (a-Ι)屏蔽功能层的捏合:将橡胶基材和气相二氧化硅混合后,加热至设定温度,捏合均匀;接着加入偶联剂、羟基硅油,继续捏合;随后将金属粉末加入混合物中,继续捏合至完成; (a-2)保护层的捏合:将橡胶基材和气相二氧化硅混合后,加热至设定温度,捏合均匀;接着加入偶联剂、羟基硅油,继续捏合至完成; (b)开炼 (b-Ι)屏蔽功能层的开炼:将(a-Ι)制得的物料放入开炼机中,加入硫化剂后,薄通5?8遍; (b-2)保护层的开炼:将(a-2)制得的物料放入开炼机中,加入硫化剂,薄通5?8遍; (c)压延成型 将(b-Ι)制得的胶料放入出型机中压延成型得屏蔽功能层胶料,同时将(b-2)制得的胶料也放入出型机中压延成型得保护层胶料,并通过牵引辊将保护层胶料和屏蔽功能层胶料层叠复合在一起; (d)硫化成型 将经步骤(C)制得的层叠复合胶片放入硫化机内模压硫化成型。8.根据权利要求7所述柔性屏蔽材料的制备方法,其特征在于:所述(a-Ι)和(a-2)步骤中,橡胶基材和气相二氧化硅混合后的设定温度为100?140°C。9.根据权利要求7所述柔性屏蔽材料的制备方法,其特征在于:所述硫化成型时的硫化温度为140°C?170°C、硫化压力为10?20MPa。10.根据权利要求7所述柔性屏蔽材料的制备方法,其特征在于:所述橡胶基材为耐辐照性能的橡胶材料,为天然橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯硅橡胶或丁苯橡胶中的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及核辐射屏蔽材料的制备技术领域,尤其涉及一种柔性屏蔽材料,用于对核电站的放射性部件进行屏蔽,所述屏蔽材料为层叠加结构,包括屏蔽功能层和设置在所述屏蔽功能层两侧的保护层,其中,所述屏蔽功能层为复合层,采用具有耐辐照性能的橡胶作为基体材料,其中添加有吸收中子和γ射线的金属粉末;所述保护层为橡胶层,本发明为夹层三明治结构,可用于传统的辐射防护材料无法使用或难以安装的情况下,方便核电现场安装和后期清洗,且该材料不会像前板一样产生蠕变和流动,可长期、多次使用,更环保、更经济;另外,本发明还涉及该种柔性屏蔽材料的制备方法。
【IPC分类】C08K3/36, B32B25/02, B32B37/10, C08K3/08, C08L83/07, C08L83/06, B32B25/04
【公开号】CN105150636
【申请号】CN201510344776
【发明人】刘峰, 刘夏杰, 吕永红, 李坤锋, 黄文有
【申请人】中科华核电技术研究院有限公司, 中国广核集团有限公司, 中国广核电力股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月19日
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