云母粉的化学成分是 K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O，是一种片状粉末， 在漆膜中水平排列并且交叉重叠，产生所
谓的“迷宫效应”。云母粉的这种排列，
使它在涂料中可以有效地阻止水分及其他
腐蚀介质到达基材发生腐蚀，从而提高耐 水性和防腐性能。
特种涂料
——耐核辐射涂料的研究
耐核辐射涂料的研究
• 一、概述 • 二、核辐射 • 三、分类、组成及性质 • 四、配方与工艺 • 五、检测
一、概述
随着核技术的不断发展和应用， 对于具有特殊性能的涂料的需要也就 显得更迫切了。通常，核反应堆、核 燃料再生和处理工厂等装置都需要采 用耐核辐射性好而且容易去污染的涂 料。
三、分类、组成及性质
1.分类
核电站所用的耐核辐射涂料是满足核 电站所特有的环境条件、技术要求的涂料 体系。根据分布区域的不同，可分为3种类 型：（1）安全壳内涂层，即安全壳内全部 设备及构筑物表面的涂层；（2）辐射控制 区涂层；
（3）安全设备涂层，即非辐射控制区内主 要核安全相关设备、构筑物表面的涂层， 包括一回路海水冷却系统设备，强制通风 和通水管道，核级储水罐内部涂层，高架 烟囱或设施，气机注油箱及应急柴油机油 箱内部涂层。
辐射对部分聚合物的影响
交联占主要 聚苯乙烯 聚硅氧烷 聚酰胺 聚乙烯 氯化聚乙烯
降解占主要 聚异丁烯 聚四氟乙烯 聚甲基丙烯酸 聚甲基苯乙烯 聚氯三氟乙烯
在配制耐辐射涂料时，应选用交联占 主要反应的聚合物，这类聚合物多为芳香 化合物。之所以具有抗辐射能力，是因为 苯具有抗电子活化的效应。
3、辐射对涂料的影响
1957 年10月7日：英国东北岸的温德斯凯尔一个核反应堆发生
火灾，这次事故产生的放射性物质污染了英国全境，至少有 39 人患
癌症死亡。
1961年1月3日：美国爱荷华州一座实验室里的核反应堆发生爆
炸，当场炸死3名工人。
1967年夏天：前苏联“车里雅宾斯克 65 号”用于储存核废料的
“卡拉察湖”干枯，结果风将许多放射性微粒子吹往各地，当局不得
核辐射的影响
1、核辐射对金属的影响
金属由立体晶格组成， γ 射线和电子
的辐射对金属性质几乎没有影响，但重入 射粒子通过其同金属晶格网络的原子碰撞 会引起严重损伤，这导致原子离开其晶格。 原子位移引起金属性质的变化，通常会使 金属的电阻、硬度、和抗拉强度增加，而 密度和延展性减小，尤其是金属的微晶性 质特别容易受辐射的影响。
由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐 射源不进入体内，影响不会太大。
γ 射线的穿透力很强，是一种波长很短
的电磁波。电磁波是很常见的辐射，对人 体的影响主要由功率和频率决定。以可见 光为界，频率低于（波长长于）可见光的 电磁波对人体产生的主要是热效应，频率 高于可见光的射线对人体主要产生化学效 应。
1979 年8月7日：美国田纳西州浓缩铀外泄， 结果导致1000 人受伤。
1986 年1月6 日：美国俄克拉荷马一座核电 站因错误加热发生爆炸，结果造成一名工人死亡， 100 人住院。
1986 年4月26 日：前苏联切尔诺贝利核电站 发生大爆炸，其放射性云团直抵西欧，造成约八 千人死于辐射导致的各种疾病。
2、核辐射对聚合物的影响
大多数聚合物在辐射的作用下，主要发生 两类反应：交联，降解。如果交联是主要 的，辐射的最终效应是产生网状聚合物， 其中所有的分子彼此连接；如果降解是主 要的，则在辐射过程中分子变得越来越小， 材料就丧失了聚合物的性质。
已知的大多数抗辐射化合物包括：芳 环系物和稠环系物，它们都具有对辐射的 不敏感性，这些化合物的辐射敏感性随着 脂肪族支链长度的增加而增加。
核电站工作原理图
2.组成
耐核辐射涂料与普 通涂料一样，也是由四 大部分组成，即成膜物、 颜填料、溶剂及助剂。
（1）成膜物
成膜物对漆膜的耐辐照性、去污性、LOCA 试验和耐化学性等有着重要作用。经过人们的大 量研究表明，在聚合物结构的主链或支链上带有 某些稳定基团时其耐辐射性好，由核辐射引起的 聚合物降解轻微，相反不带稳定基团的聚合物在 核辐射下是不稳定的。
不撤走了9000 名居民。
1971年11月9日：美国明尼苏达州“北方州电力公司”的一座核
反应堆的废水储存设施发生超库存事件，结果导致5000 加仑放射性
废水流入密西西比河，其中一些水甚至流入圣保罗的城市饮水系统。
1979 年3月28日：美国三里岛核反应堆因为 机械故障和人为的失误而使冷却水和放射性颗粒 外逸，但没有人员伤亡报告。
多数辐射会引起聚合物发生交联而变 脆开裂，过量的辐射会使聚合物中化学键 的断裂而降解。除基料外，颜填料和其他 添加剂对耐核辐射涂料的性能均有一定的 影响。在107rad剂量照射下，多数涂层变 黄，其中清漆被7 年9 月29 日：前苏联乌拉尔山中的秘密核工厂“车里雅宾斯克 65 号”一个装有核废料的仓库发生大爆炸，迫使苏联当局紧急撤走 当地11000 名居民。
在制作耐核辐射涂料时，环氧树脂是常用 选择。由于环氧树脂含有较多稳定基团，对提 高漆膜的耐辐照性能有很大帮助，同时有效地 提高了附着力、热稳定性和耐腐蚀性等其他性 能，漆膜综合性能优异。
（2）颜填料
颜填料是耐核辐射涂料中起重要作用的组分。选 用的颜填料不应含有经辐射后会转变为具有放射性的 元素。可用于耐核辐射涂料的元素有钛、铅、铬和硅 等，涂料中耐辐射可供选择的颜填料有二氧化钛、石 墨、氧化铬、钡盐、滑石粉、云母粉等。一般情况下， 颜填料会使涂层的去污性能下降，若加入适量的二氧 化钛、氧化铬、滑石粉等，会保证涂层的去污性能， 增加抗辐射能力。因此合适的颜基比十分关键，在加 入适量的颜填料后不能对涂层的去污性能有影响。
耐核辐射涂料是指具有抗辐射和 吸收辐射性能的有机涂料和无机 涂料。
主要用于核反应堆、核电站、同 位素实验室和其他容易受放射性 污染的建筑、装置和设备的内外 表面保护。
二、核辐射
核辐射是原子核从一种结构或能量状态转 变为另一结构或能量状态过程中所释放出 来的微观粒子流。
核辐射主要是α、β、γ 射线。 α 射 线是氦核， β射线是电子。这两种射线