溶劑型自脆性放射性去污涂料的制備及其性能研究.pdf

1、在核設(shè)施退役和各種核應(yīng)急事故響應(yīng)中，如何去除放射性核素污染尤為重要。經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，用于設(shè)備表面放射性污染去除的方法大體分為兩類：物理去污和化學(xué)去污。這些方法解決了一些問題，但存在產(chǎn)生新的廢液或廢物容易形成二次污染，以及在去污過程對操作人員產(chǎn)生一定輻照劑量的問題。針對這些技術(shù)局限，本文進(jìn)行了溶劑型自脆性放射性去污涂料的研制，自脆性去污涂料是將制備的涂料涂布于被污染的表面，在固化成膜后可自行脆裂剝離，同時(shí)達(dá)到去污的效果。
　

2、　本研究使用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移（RAFT）活性/可控自由基聚合方法，以三硫代-二芐基碳酸酯（DBTTC）為 RAFT試劑，甲基丙烯酸甲酯（MMA）為第一單體，甲基丙烯酸（MAA）為第二單體，制備了 PMMA-b-PMAA二嵌段聚合物。研究了 RAFT試劑用量、反應(yīng)時(shí)間和單體投料比對 RAFT聚合產(chǎn)物的影響，結(jié)果表明聚合產(chǎn)物的分子量隨著 RAFT試劑的用量增加而減小，隨著反應(yīng)時(shí)間增加而增加；聚合物的重均分子量均在5萬以下，分子量分布均小

3、于1.30，并且隨著 RAFT試劑用量增加而減小，MAA含量增加而變大。使用核磁共振波譜儀（1H NMR）和熱分析方法(TG)對大分子 RAFT試劑和二嵌段共聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性研究，結(jié)果表明成功地合成了聚合物鏈端帶有 RAFT試劑片段的PMMA大分子 RAFT試劑和PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物；PMMA-b-PMAA二嵌段聚合物的熱穩(wěn)定性隨著聚合物鏈中甲基丙烯酸嵌段的增長而增加，PMMA-b-PMAA在185℃左右時(shí)會(huì)發(fā)生C-

4、S鍵斷裂和羧基脫水反應(yīng)。
　　以無水乙醇為溶劑、PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物為基體，制備了一種用于去除表面放射性污染的自脆性去污涂料。討論了 PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物中PMMA鏈段和PMAA鏈段的比例、涂層厚度、環(huán)境溫度以及不同基材表面對去污涂料自脆化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：當(dāng) PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物中MMA和MAA兩種單體的比例為60/40和70/30時(shí)，去污涂料的涂層脆化效果較好，可以在PVC、不銹鋼

5、、玻璃、大理石等基材表面脆裂；涂層的脆化能力與涂層厚度成正比，與環(huán)境溫度成反比；脆片尺寸隨著涂層厚度增加而變大，而環(huán)境溫度對其影響不盡相同。通過對去污涂料的脆化機(jī)理研究表明，PMMA-b-PMAA二嵌段共聚物去污涂料噴涂或者刷涂到被污染的表面上，隨著乙醇揮發(fā)，PMMA鏈段運(yùn)動(dòng)受到限制，同時(shí)聚合物鏈之間逐漸靠近，而含有大量羧基的PMAA鏈段之間也開始發(fā)生糾纏，當(dāng)乙醇揮發(fā)到一定程度時(shí)，會(huì)使 PMAA鏈段發(fā)生聚集，產(chǎn)生微相分離，當(dāng)涂層逐漸干燥