System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层及其制备方法技术_技高网
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一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层及其制备方法技术

技术编号:42732571 阅读:0 留言:0更新日期:2024-09-18 13:29
本发明专利技术提供了一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层及其制备方法,涉及防护涂层涂料技术领域。本发明专利技术提供的涂层以重量份数计,包括以下组分:65‑70份的丙烯酸‑2‑乙基己酯、106‑110份的甲基丙烯酸甲酯、3.2‑4.0份的丙烯酸、5.4‑7.2份的乳化剂、0.9‑1.2份的引发剂、0.8‑1.2份的缓冲剂、0.1‑0.2份的无机填料和70‑80份的水溶助剂;所述水溶助剂为二甲基乙醇胺。本发明专利技术通过加入二甲基乙醇胺,能够协同提高涂料固化后所形成涂层的耐刮擦性能和水溶解性,应用到核燃料棒表面包壳上时,能够在对核燃料棒进行装配时,对锆合金包壳表面起到良好的保护作用,在装配完成后,使用50‑60℃的水去冲洗即能够将涂层完全溶解去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防护涂层涂料,尤其涉及一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层及其制备方法


技术介绍

1、核燃料棒主要包括内部的核燃料与外部的锆合金材料包壳,核燃料的形式为由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块,多个堆叠在锆合金包壳内。在压水反应堆燃料组件中,多个核燃料棒被固定在定位格架上进行支撑,定位格架上具有弹簧片和导向翼,因此在核燃料棒进行装配时,锆合金表面包壳容易与定位格架发生刮擦,导致包壳表面造成较深的刮痕,同时所产生的碎屑会在核燃料棒工作时,不断冲刷包壳表面,造成二次刮伤,提高了核燃料棒表面包壳出现破裂的概率。因此,亟需提供一种方案改善这一问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层及其制备方法,通过二甲基乙醇胺的加入能够协同提高涂料固化后所形成涂层的耐刮擦性能和水溶解性,应用到核燃料棒表面包壳上时,能够在对核燃料棒进行装配时,对锆合金包壳表面起到良好的保护作用,在装配完成后,使用50-60℃的水去冲洗即能够将涂层完全溶解去除。

2、第一方面,本专利技术提供的一种核燃料棒表面临时性防护涂料,以重量份数计,包括以下组分:65-70份的丙烯酸-2-乙基己酯、106-110份的甲基丙烯酸甲酯、3.2-4.0份的丙烯酸、5.4-7.2份的乳化剂、0.9-1.2份的引发剂、0.8-1.2份的缓冲剂、0.1-0.2份的无机填料和70-80份的水溶助剂;所述水溶助剂为二甲基乙醇胺。

3、本专利技术提供的涂料以丙烯酸-2-乙基己酯作为软单体,以甲基丙烯酸甲酯作为硬单体,以丙烯酸作为功能单体,在乳化剂、引发剂和缓冲剂的作用下制成聚丙烯酸酯涂料,而二甲基乙酰胺能够与丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸中的酯基、羧酸基团中和成盐,从而使得涂料固化形成的涂层保持高耐刮擦性能的同时,具有良好的水溶性。

4、可选地,所述水溶助剂在所述涂料中的质量分数为12.5-13.8%。

5、可选地,所述乳化剂包括十二烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠,且所述十二烷基酚聚氧乙烯醚和所述十二烷基硫酸钠的质量比为(1.8-2.6):(3.6-4.6)。

6、第二方面,本专利技术还提供上述任一可选涂料的制备方法,包括以下步骤:

7、将部分量的乳化剂和部分量的引发剂溶解在去离子水中制得乳化液a后,将丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸依次加入所述乳化液a中,搅拌乳化制得预乳化液;

8、将剩余量的乳化剂和全部量的缓冲剂溶解在去离子水中制得乳化液b后,在60-70℃的回流冷却下,将部分量的所述预乳化液与所述乳化液b搅拌混合后,制得混合液a;

9、在回流冷却下,将所述混合液a从60-70℃升温至80-90℃,且在升温过程中均匀加入溶解有剩余引发剂的引发剂溶液搅拌混合制得混合液b后,将剩余量的所述预乳化液在2-3h内均匀滴加至所述混合液b中搅拌混合,保温1.5-2h后冷却至室温制得混合液c;

10、调节所述混合液c的ph至7-8并过滤后,加入无机填料与水溶助剂搅拌混合制得涂料。

11、可选地,将部分量的乳化剂和部分量的引发剂溶解在去离子水中制得乳化液a后,所述乳化液a中所述乳化剂的质量分数为2.65-4.36%,所述乳化液a中所述引发剂的质量分数为0.44-0.67%。

12、可选地,将剩余量的乳化剂和全部量的缓冲剂溶解在去离子水中制得乳化剂b后,所述乳化剂b中所述乳化剂的质量分数为0.8-1.6%,所述乳化剂b中所述缓冲剂的质量分数为0.36-0.54%。

13、可选地,在升温过程中均匀加入溶解有剩余引发剂的引发剂溶液搅拌混合制得混合液b时,所述引发剂溶液中所述引发剂的质量分数为2.42-4.82%。

14、第三方面,本专利技术还提供上述任一可选涂料或任一可选制备方法制备的涂料,在核燃料棒装配上的应用。

15、可选地,包括以下步骤:将涂料涂覆在待安装核燃料棒的锆合金管包壳表面,在100℃下固化20min;将表面涂层固化后的核燃料棒安装于定位格架后,使用50-60℃的水对核燃料棒表面涂层进行冲洗。如此,对核燃料棒进行装配时,将涂料固化在包壳表面后,能够避免在安装过程中对包壳表面造成剐蹭,完成装配后使用50-60℃的水进行冲洗即可对涂层进行去除,提高了涂层去除的便捷性。

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【技术保护点】

1.一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层,其特征在于,以重量份数计,包括以下组分:65-70份的丙烯酸-2-乙基己酯、106-110份的甲基丙烯酸甲酯、3.2-4.0份的丙烯酸、5.4-7.2份的乳化剂、0.9-1.2份的引发剂、0.8-1.2份的缓冲剂、0.1-0.2份的无机填料和70-80份的水溶助剂;所述水溶助剂为二甲基乙醇胺。

2.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述水溶助剂在所述涂料中的质量分数为12.5-13.8%。

3.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述乳化剂包括十二烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠,且所述十二烷基酚聚氧乙烯醚和所述十二烷基硫酸钠的质量比为(1.8-2.6)∶(3.6-4.6)。

4.一种如权利要求1至3任一项所述涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,将部分量的乳化剂和部分量的引发剂溶解在去离子水中制得乳化液A后,所述乳化液A中所述乳化剂的质量分数为2.65-4.36%,所述乳化液A中所述引发剂的质量分数为0.44-0.67%。

>6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,将剩余量的乳化剂和全部量的缓冲剂溶解在去离子水中制得乳化剂B后,所述乳化剂B中所述乳化剂的质量分数为0.8-1.6%,所述乳化剂B中所述缓冲剂的质量分数为0.36-0.54%。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在升温过程中均匀加入溶解有剩余引发剂的引发剂溶液搅拌混合制得混合液B时,所述引发剂溶液中所述引发剂的质量分数为2.42-4.82%。

8.根据权利要求4至7任一项所述的制备方法,其特征在于,去离子水的总用量为283-362g。

9.一种如权利要求1至3任一项所述涂层在核燃料棒装配上的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种用于核燃料棒表面临时性防护涂层,其特征在于,以重量份数计,包括以下组分:65-70份的丙烯酸-2-乙基己酯、106-110份的甲基丙烯酸甲酯、3.2-4.0份的丙烯酸、5.4-7.2份的乳化剂、0.9-1.2份的引发剂、0.8-1.2份的缓冲剂、0.1-0.2份的无机填料和70-80份的水溶助剂;所述水溶助剂为二甲基乙醇胺。

2.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述水溶助剂在所述涂料中的质量分数为12.5-13.8%。

3.根据权利要求1所述的涂层,其特征在于,所述乳化剂包括十二烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠,且所述十二烷基酚聚氧乙烯醚和所述十二烷基硫酸钠的质量比为(1.8-2.6)∶(3.6-4.6)。

4.一种如权利要求1至3任一项所述涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,将部分量的乳化剂和部分量的引发...

【专利技术属性】
技术研发人员:段景徐一雷雅萍程涌平胡劭勋王剑张雪夏海清李劭轩师鹏飞唐建成
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:

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