防辐射涂料及其制备方法 技术领域:本发明涉及一种可阻挡X、γ射线的防辐射涂料及其制备方法,属防辐射材料及制备方法技术领域。
背景技术:随着放射线在医疗卫生、国防军工、科研、工业、农业等领域广泛应用,特别是X、γ射线,成为人们应用最多的电离辐射;辐射技术给社会带来了巨大的经济效益,但另一方面,由于其能量高,穿透力强,对人体生理机能有不同程度的损害作用;如长期接触X射线照射的人会出现皮肤烧伤、毛发脱落、眼晶体混浊、白血球减少、性功能减退等症状;重者导致基因缺陷和诱发癌症;为阻挡X、γ射线的辐射,早期人们采用铅板防护,众所周知,铅质软而有毒,时间长易蠕变,防护施工程序复杂,价格昂贵;X、γ射线均有较强的穿透力,它可以穿过普通厚度建筑物墙体、天棚,虽然辐射强度有所减弱,但仍对人体健康构成一定威协,为使墙体挡住射线,通常将其加厚,此法不仅浪费建筑材料,也多占了有效空间;目前国内外对X、γ射线多采用铅板、钡水泥、复合防护板如日本特公昭64-6433,CN92 1 06491.8、CN 86 1 00457.4,防护涂料如CN 88 1 05952.8,充填式防辐射材料如CN 90 1 06378.9,进行辐射防护;钡水泥与防护体粘接性能差,易龟裂、脱落;复合防护板生产工艺复杂,板间接缝漏线也不易处理;现有的防辐射涂料、充填式防辐射材料均含有国家标准限制的有毒有害物质铅及其化合物、挥发性有机化合物和游离甲醛;另外充填式防辐射材料,是充填在墙体中间,破坏了墙体完整结构,存在建筑安全隐患,在施工和使用过程中如充填物出现裂缝或孔洞,无法被人们发现,具有潜在危害。
发明内容:本发明是针对现有技术的不足、寻求生产工艺简单、施工方便、占地空间小、原料来源丰富、价格低廉、且不含铅及其化合物、挥发性有毒污染物等有毒有害物质、防X、γ射线效果好的防辐射涂料,而提供一种防辐射涂料及其制备方法。防辐射涂料由钡盐、石英粉、氧化铁红和碳酸钙组成的防辐射基料、由水泥和有机聚脂胶粘剂组成的粘接剂、填加剂和水组成;
防辐射基料中,钡盐、石英粉、氧化铁红和碳酸钙的粒度及重量配比范围:
钡盐 100~250目 40%~70%
石英粉 100~200目 10%~20%
氧化铁红 250~320目 5%~20%
碳酸钙 100~320目 10%~20%
防辐射涂料组成成分的重量配比范围:
防辐射基料 71%~85%
粘接剂 水泥 13%~25%
有机聚脂胶粘剂:白乳胶 1%~3%
填加剂:粒度为300目的水泥早强减水剂,
取水泥重量的 0.25%~4%
钡盐是硫酸钡、碳酸钡、氯化钡、重晶石粉中的一种~四种;有机聚脂胶粘剂是白乳胶或其它聚醋酸乙烯乳液中的一种;填加剂为水泥早强减水剂,可以是碱木素、木质素磺酸盐、蔗糖化钙、硫酸钠中的一种或两种;
防辐射涂料地制备方法:
防辐射基料的配制:按粒度及重量配比取
钡盐 100~250目 40%~70%
石英粉 100~200目 10%~20%
氧化铁 250~320目 5%~20%
碳酸钙 100~320目 10%~20%
将其混合搅拌均匀配制成防辐射基料待用;
防辐射涂料的制备方法:取71%~85%混合搅拌均匀的防辐射基料、13%~25%的水泥、粒度为300目以上、重量比为水泥重量的0.25%~4%的早强减水剂,将其混合搅拌均匀配成干粉材料,再取1%~3%的白乳胶,按白乳胶∶水=1∶5混合搅拌成乳状液,倒入混合好的干粉材料中,再加水搅拌均匀,呈半流动状态,稠度相当建筑抹灰砂浆,即制成防辐射涂料可以使用了。
本发明很适于辐射工作场所屏蔽防护,如医院X光室、CT室、工业射线探伤室和放射性同位素机房等。
本发明具有以下的有益效果、优点和特点:
1、本发明防辐射涂料具有优良的防辐射性能,当其面密度为4.5kg/m2时,铅当量达到1.68mmpb。
2、防辐射涂料组份中不含铅及其化合物,有毒有害胶粘剂、游离甲醛等,不会污染工作场所。废料不会造成二次污染生态环境。
3、防辐射涂料施工方便,与防护体粘接性能好,不龟裂、不脱落,无论新建还是原有辐射工作场所均可采用。
4、防辐射涂料原料来源丰富,价格低廉,生产工艺简单可靠,耗能低,产品性能稳定,容易运输和储存。
具体实施方式:
表1 实施例重量% 实施例原料组成实施例1实施例2硫酸钡50重晶石粉45石英粉1215氧化铁红118.6碳酸钙10.510水泥1420硫酸钠0.4碱木素0.5白乳胶21
根据搅拌机的容积,首先称取一定量的硫酸钡,再按实施例1中比例称取其它固体粉状基料石英粉、氧化铁红、碳酸钙,依次倒入搅拌机中,搅拌混合均匀,制成防辐射干粉材料,装袋备用。
到施工现场,先在防辐射干粉材料中按实施例1中比例填加硅酸盐水泥和碱木素,再用机械或人工方式搅拌均匀。
按实施例1中比例称取白乳胶倒入容器中,加入5倍于白乳胶的水搅拌成乳状液体,倒入上述混合料中,搅拌同时再加适量水,使涂料呈半流动状态;按建筑墙面抹灰工艺,将防辐射涂料均匀涂抹于屏蔽体上,每次抹防护涂层厚度为5~6mm,按防护要求计算出涂抹次数。
如用重晶石粉代替硫酸钡、用硫酸钠代替碱木素,则按实施例2的比例配料施工。
表2 防辐射涂料各项性能 序号 检验项目 检验结果 1 抗压强度(Mpa) 29.4 2 抗折强度(Mpa) 5.32 3 抗拉强度(Mpa) 2.65 4粘接强度 (Mpa) 红砖 0.26 混凝土 0.40 5 铅当量 (mmpb)1.12(涂层厚10mm)