[發(fā)明專利]一種含硼屏蔽復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910563743.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN112143229A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石興偉;宋維;史強(qiáng);韓靜茹;左嘉旭;胡文超
• 申請（專利權(quán)）人: 生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K7/10;C08K7/04
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 孫成林

本發(fā)明公開了一種含硼屏蔽復(fù)合材料的制備方法，它包括如下步驟，第一步：配制環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂；第二步：配制混合材料；第三步：復(fù)合材料固化。其有益效果在于：本發(fā)明的含硼屏蔽復(fù)合材料以環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂為基體，以短切石英纖維和B₄C晶須為增強(qiáng)相制備的新型復(fù)合材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該復(fù)合材料具有良好的中子屏蔽性能，同時具有較高的彈性模量、拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異的耐高溫性能。本發(fā)明的含硼屏蔽復(fù)合材料具備在反應(yīng)堆、加速器、中子源等設(shè)施的核防護(hù)材料的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種屏蔽材料的制備方法，具體涉及一種含硼化物的樹脂基復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)外開展、設(shè)計了以鉛硼聚乙烯、含硼不銹鋼、Al-B₄C合金為代表的一系列輕質(zhì)高效的聚合物基復(fù)合材料和高強(qiáng)高模的金屬基復(fù)合材料。但鉛硼聚乙烯力學(xué)性能差，雖然具有良好的輻射屏蔽效果，目前無法在工程上使用；含硼不銹鋼強(qiáng)度高，但硼在不銹鋼中的溶解度低，屏蔽性能不足；Al-B₄C 合金具有良好的熱中子吸收性能，也可用于工程結(jié)構(gòu)材料，但存在制備工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。環(huán)氧樹脂由于具有抗輻射、耐腐蝕、可延長屏蔽材料服役時間等優(yōu)勢，被輻射防護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用，將環(huán)氧樹脂與B₄C結(jié)合制備具有一定力學(xué)性能的新型屏蔽材料為核電、核動力領(lǐng)域急需。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含硼屏蔽復(fù)合材料的制備方法，它能夠滿足核工業(yè)中功能/結(jié)構(gòu)一體化輻射屏蔽材料的使用要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種含硼屏蔽復(fù)合材料的制備方法，它包括如下步驟，

第一步：配制環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂；

第二步：配制混合材料；

第三步：復(fù)合材料固化。

所述的第一步為將100～110份的環(huán)氧樹脂，100～120份的有機(jī)硅中間體，40～50份的活性稀釋劑，5～10份的硅烷偶聯(lián)劑，2～5份的促進(jìn)劑，4～5份的分散劑，80～100份聚醚胺固化劑混合，在100～200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10～15min。

所述的第二步為將配制完成的環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂100～125份、B₄C晶須 15～30份、短切石英纖維6～20份混合，在捏合機(jī)中混合均勻。

所述的第三步為將第二步制備的混合材料放入指定規(guī)格和尺寸的模具中，在60±5℃溫度下固化2～3h，再在80±5℃溫度下固化5～7h，溫度降至室溫后，拆模得到復(fù)合材料構(gòu)件。

所述的第一步中的促進(jìn)劑為DMP30。

所述的第一步中的分散劑為BYK161。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的含硼屏蔽復(fù)合材料以環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂為基體，以短切石英纖維和B₄C晶須為增強(qiáng)相制備的新型復(fù)合材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該復(fù)合材料具有良好的中子屏蔽性能，同時具有較高的彈性模量、拉伸強(qiáng)度和優(yōu)異的耐高溫性能。本發(fā)明的含硼屏蔽復(fù)合材料具備在反應(yīng)堆、加速器、中子源等設(shè)施的核防護(hù)材料的應(yīng)用前景。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種含硼屏蔽復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

第一步：配制環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂

將100～110份的環(huán)氧樹脂，100～120份的有機(jī)硅中間體，40～50份的活性稀釋劑，5～10份的硅烷偶聯(lián)劑，2～5份的DMP-30促進(jìn)劑，4～5份的BYK-161分散劑，80～100份聚醚胺固化劑混合，在100～200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌10～15min。