一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜及制备方法

文档序号:35670214发布日期:2023-10-07 17:08阅读:56来源:国知局

本发明属于放射性去污,具体涉及一种能够在太阳光下快速固化的高强度、耐低温可剥离去污复合膜及制备方法。


背景技术:

1、核技术越来越广泛地应用于民用发电、军事、医学检测与治疗、工业探伤等众多领域,已经成为国防及人们生产、生活不可或缺的重要组成部分。但是,在核材料加工和应用的环节中,都会不同程度地产生放射性沾染;现有的放射性去污材料主要有干法消除剂、洗消剂、化学泡沫/凝胶去污剂和可剥离膜材料等。其中,可剥离膜材料去污具有喷涂简便、易剥离回收、不产生废液、易于机械化作业等优点,适用于建筑、道路、大型设备及装置的快速去污。

2、目前,比较常见的可剥离膜为有机溶剂型、水溶(乳液)型及uv固化型。例如,林晓艳课题组在2020年的西南科技大学学报上发表的一种以聚乙烯乙酸酯作成膜主体,乙酸乙酯作其有机溶剂的可剥离膜,聚乙烯乙酸酯需溶解于乙酸乙酯中,等待乙酸乙酯挥发后干燥成膜,干燥时间较长约为5-7h;王善强课题组在2019年的西南科技大学学报上发表的一种用半连续乳液法共聚乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、聚乙烯醇三种单体,制备的水溶型可剥离去污膜,水溶型膜材料具有无毒、无害、环保等优点,但干燥成膜时间超过12h,另外,水溶(乳液)体系当温度低于冰点时,水溶(乳液)体系会出现结冰或聚合物乳液破乳,使得可剥离膜无法在0℃以下使用;现有的uv可剥离复合膜,需要在烘箱中进行一段时间的高温烘烤后,再进行紫外光照成膜,但高温烘烤在野外去污场地无法实现。

3、另外,现有的机械化可剥离膜主要存在两大难题:可剥离膜的可剥离性及抗撕裂强度差。由于可剥离膜与地面之间具有强附着力,难以通过装置将膜体与地表剥离,加之如果地面不平,膜固化过程中很容易形成孔洞,由于可剥离膜本身的抗撕裂性很差,孔洞的存在使得膜体在剥离过程中极易被撕裂,被撕开的膜体部分遗留在地面,因此实际机械化操作中,膜的整体可剥离率很低。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明提出一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜及制备方法,以解决现有机械化可剥离膜抗撕裂性差、剥离率低的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题,本发明提出一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜,该可剥离去污复合膜包括加强层和喷涂在加强层上的可剥离层;其中,按摩尔数,可剥离层原料组分包括:单体a 1~9mol,单体b1~9mol,交联剂0.2~3mol,光引发剂0.01~1mol,去离子水1~60mol,二甲基硅油0.2~4mol,去污剂0.2~5mol;单体a为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、反式乌头酸、马来酸酐中的一种;单体b为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基咪唑中的一种。

5、进一步地,单体a与单体b的摩尔比为(1:9)~(9:1)。

6、进一步地,交联剂为八水氯氧化锆、硫酸锆、六水氯化铝、六水氯化铁、六水高氯酸锌、七水硫酸锌、六水硝酸锌、碘化锌、二水氯化铜中的一种。

7、进一步地,光引发剂为可见光引发剂。

8、进一步地,可见光引发剂为樟脑醌、二苯基硅烷、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-二甲氨基-苯甲酸乙酯中的两到三种。

9、进一步地,去污剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

10、进一步地,加强层为无纺布或聚乙烯网布。

11、此外,本发明还提出一种可剥离去污复合膜制备方法,其特征在于,制备方法包括如下步骤:

12、s1.按上述配比称取原料,将单体、交联剂、光引发剂、去离子水、二甲基硅油和去污剂按比例混匀,得到可剥离层溶液;

13、s2.将可剥离层溶液喷涂在加强层上,在去污作业中经太阳光照射,得到可剥离去污复合膜。

14、进一步地,太阳光照射的时间为5~30min。

15、(三)有益效果

16、本发明提出一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜及制备方法,该可剥离去污复合膜包含可剥离层和加强层,可剥离层由如下组分组成:单体a1~9mol,单体b1~9mol,交联剂0.2~3mol,光引发剂0.01~1mol,去离子水1~60mol,二甲基硅油0.2~4mol,去污剂0.2~5mol;加强层为无纺布或聚乙烯网布。可剥离去污复合膜的制备方法为:将单体、交联剂、光引发剂、去离子水、二甲基硅油和去污剂按一定比例混匀,得到可剥离层的溶液;将可剥离层的溶液喷涂在加强层上,在去污作业中经太阳光照射,即得可剥离去污复合膜。本发明所提供的可剥离去污膜具有无需外设光源、成膜快速、强度高、极易剥离、抗撕裂性优异、成膜剥离率高的特点,并且能够在低温条件下喷涂使用,特别适用于高寒地区放射性去污领域。

17、本发明的有益效果具体如下:

18、1.本发明中的可剥离层溶液在-20℃下保持低粘度状态,因此即使在-20℃的极端温度下也可以采用机器喷洒可剥离层溶液,无需滚轴涂覆,减少工序,节约人力及物力成本。

19、2.本发明中的可剥离层只需要太阳光照即可固化,无需外设光源和加热装置(如传统高能耗汞灯、紫外灯、烘箱等),固化时间缩短至5~30min,方便操作,减少工序,节能环保,节约人力及物力成本。

20、3.基于金属配位作用以及金属盐降低溶液冰点的机理,本发明制备的可剥离层在低温下仍具有优异的强度及韧性,因此可剥离层可以在-20℃的极端户外条件下使用。

21、4.本发明通过以加强层为载体,加强层与可剥离层之间形成三明治结构(可剥离层-加强层-可剥离层),采用机器剥离时,只需拖起加强层,就能将可剥离层与地面完全分离,提高膜体的整体可剥性,可剥离率在99.9%以上,同时以高强度加强层做支撑,从根本上解决可剥离膜易撕裂问题。

22、5.本发明所提供的可剥离去污复合膜特别适用于高寒地区的快速放射性去污,即使在-20℃下也可以喷涂作业,无需外设光源及加热设备,仅需太阳光辐照即可快速成膜,且膜体在-20℃下具有高强度、高韧性、抗撕裂性优异、易于剥离、成膜剥离率高的特点。



技术特征:

1.一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述可剥离去污复合膜包括加强层和喷涂在加强层上的可剥离层;其中,按摩尔数,所述可剥离层原料组分包括:单体a1~9mol,单体b1~9mol,交联剂0.2~3mol,光引发剂0.01~1mol,去离子水1~60mol,二甲基硅油0.2~4mol,去污剂0.2~5mol;所述单体a为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、反式乌头酸、马来酸酐中的一种;所述单体b为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基咪唑中的一种。

2.如权利要求1所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述单体a与单体b的摩尔比为(1:9)~(9:1)。

3.如权利要求1所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述交联剂为八水氯氧化锆、硫酸锆、六水氯化铝、六水氯化铁、六水高氯酸锌、七水硫酸锌、六水硝酸锌、碘化锌、二水氯化铜中的一种。

4.如权利要求1所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述光引发剂为可见光引发剂。

5.如权利要求4所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述可见光引发剂为樟脑醌、二苯基硅烷、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-二甲氨基-苯甲酸乙酯中的两到三种。

6.如权利要求1所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述去污剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述加强层为无纺布或聚乙烯网布。

8.一种如权利要求1~7任一项所述的可剥离去污复合膜制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

9.如权利要求8所述的可剥离去污复合膜,其特征在于,所述太阳光照射的时间为5~30min。


技术总结
本发明提出一种能够在太阳光下快速固化的可剥离去污复合膜及制备方法,该可剥离去污复合膜包含可剥离层和加强层,可剥离层由单体A1~9mol,单体B1~9mol,交联剂0.2~3mol,光引发剂0.01~1mol,去离子水1~60mol,二甲基硅油0.2~4mol,去污剂0.2~5mol组成;加强层为无纺布或聚乙烯网布。可剥离去污复合膜的制备方法为:将单体、交联剂、光引发剂、去离子水、二甲基硅油和去污剂按一定比例混匀,得到可剥离层的溶液;将可剥离层的溶液喷涂在加强层上,在去污作业中经太阳光照射,即得可剥离去污复合膜。本发明所提供的可剥离去污膜具有无需外设光源、成膜快速、强度高、极易剥离、抗撕裂性优异、成膜剥离率高的特点,并且能够在低温条件下喷涂使用,特别适用于高寒地区放射性去污领域。

技术研发人员:张慧媛,习海玲,朱文超,张红兴,何勇
受保护的技术使用者:中国人民解放军军事科学院防化研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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