技术领域
本发明涉及一种用于非能动核电站的无机富锌涂料。
背景技术
核电是优质高效的清洁能源，技术成熟，经济性好，持续供应能力强。第三代先进非 能动核电AP1000技术是全世界核电50年发展经验和智慧的结晶。涂料是核电站一种不可 或缺的非金属材料，由于非能动核电站在设计上与以往堆型核电站有很大差异，对涂料也 提出很多的要求，例如增加了干膜密度、热传导率、涂层比热、涂层热辐射系数、润湿性 等技术要求，对涂层的耐盐雾性能要求也大大提高（从200h提高到3500h）。目前市场上 无机富锌涂料只是用于重防腐蚀领域，其耐盐雾等性能优异，但是涂料的润湿性、有害重 金属含量、热传导率方面均无法满足AP1000技术规格书要求；漆膜孔隙率较大，在涂层 配套面漆时，需要涂装一道封闭涂层，否则容易出现起泡的现象；喷涂厚度超过100微米 时，极易出现开裂的现象；涂层润湿性比较差；另外，经过1×107Gyγ射线辐照后，无法 通过核电站要求的模拟设计院基准事故试验（简称模拟DBA试验）。
发明内容
本发明的目的是:提供一种用于非能动核电站的无机富锌涂料，克服现有无机富锌涂 料的缺点，防辐射优异，符合非能动核电站技术要求。
实现本发明目的的技术方案是：一种用于非能动核电站的无机富锌涂料，它是由组分 A、组分B和组分C构成的三组分涂料，其特征在于，组分A由聚硅酸乙酯16.0～24.0wt%， 填料18.0～26.0wt%，改性有机膨润土防沉剂4.0～8.0wt%，纤维素类增稠剂2.0～4.0wt%， 异丙醇12.0～20.0wt%，丙二醇甲醚12.0～20.0wt%，乙醇12.0～20.0wt%组成，以上 各组分的重量百分数之和为100％；组分B为球形锌粉；组分C由聚乙烯醇缩丁醛增韧树 脂4.8～7.2wt%，有机硅类偶联剂3.6～6.0wt%，丙二醇甲醚30～51wt%，异丙醇30～ 61wt%组成，以上各组分的重量百分数之和为100％；
施工前，将组分A、组分B、组分C按质量比3：8：1混合均匀即可使用。
上述用于非能动核电站的无机富锌涂料中，所述组分A中的改性有机膨润土防沉剂是 ROCKWOOD公司生产的Garamite1958；纤维素类增稠剂为羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基 纤维素中的一种；填料为硫酸钡与白云母、高岭土、滑石粉中的一种或几种的混合物。
上述用于非能动核电站的无机富锌涂料中，所述组分B的球形锌粉粒径为3～10μm。
上述用于非能动核电站的无机富锌涂料中，所述组分C中的有机硅类偶联剂为KH550、 KH570、KH792中的一种。
本发明的技术效果是：本发明技术方案的无机富锌涂料针对现有无机富锌涂料的缺点 进行改进，在众多涂料原材料中选择了价格适宜的工业材料，进行合理组合、搭配，取得 如下技术效果：
①本发明涂料的组分A采用了适量的硫酸钡与白云母、高岭土、滑石粉中的一种或几 种的混合物作为填料，充分利用了白云母的片状结构在涂层中形成的迷宫效应，弥补了无 机富锌涂料多空结构容易发生点蚀的缺陷，提高了涂层的耐盐雾性；利用硫酸钡中的钡元 素对γ射线的辐照有良好的吸收作用，提高了涂层的耐辐照性能；滑石粉、高岭土对涂料 的流变、贮存稳定性有所改善，而且降低了涂料成本；另外，多种填料与组分B锌粉配合 使用，降低了漆膜的孔隙率，无需进行处理就可以直接涂装配套面漆，减少了施工工序及 相应的成本；②本发明涂料的组分A中使用的改性有机膨润土防沉剂易分散，贮存稳定性 好，提高了涂料涂装时抗流挂性，使得一次性涂装的涂层厚度提高；③本发明涂料的组分 A使用的纤维素类增稠剂具有优异增稠效果，而且提高了漆膜的柔韧性；④本发明涂料的 组分B使用的球形锌粉粒径为3～10μm，由于尺寸小，即使有锌粉溶出，随着冷却水进入 管网，也不会堵塞滤网而引发事故；所选锌粉中铅、铬等重金属含量很低，满足环保要求； ⑤本发明涂料的组分C使用的有机硅类偶联剂，对涂料完全固化具有加速作用，且改善了 涂层的表面润湿性能，涂层完全干燥后，水膜连续；另外，有机硅类偶联剂提高了涂料在 基材表面的附着力。本发明技术方案的涂料通过了耐盐雾、辐照试验、模拟DBA试验、热 传导率等性能要求，达到了非能动核电站涂层技术规格书要求（见表3）。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不局限于此。
实施例所用原材料除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。
实施例1～3制备用于非能动核电站的无机富锌涂料
（一）准备组分A
①配方
组分A由聚硅酸乙酯16.0～24.0wt%，填料18.0～26.0wt%，改性有机膨润土防沉剂 4.0～8.0wt%，纤维素类增稠剂2.0～4.0wt%，异丙醇12.0～20.0wt%，丙二醇甲醚12.0～ 20.0wt%，乙醇12.0～20.0wt%组成，以上各组分的重量百分数之和为100％,具体配方 见表1。
表1
注：白云母为滁州格锐公司生产的800目产品；Garamite1958为ROCKWOOD公司的产品牌 号，它是铝镁改性的有机膨润土；MC-SP-1为中海油常州环保涂料有限公司的聚硅酸乙酯 产品牌号；
②制备
按表1的配方量，将乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚加入到容器中，搅拌均匀，加入羟丙 基甲基纤维素，搅拌至物料呈透明液体，然后加入填料，加入顺序依次是白云母、滑石粉、 高岭土、硫酸钡，搅拌20min后，移入卧式砂磨机研磨至细度≤80微米后，加入聚硅酸乙 酯，搅拌下加入改性有机膨润土防沉剂，搅拌30min后，过滤出料，分别制得实施例1～3 的组分A，保存备用。
（二）准备组分C
①配方
组分C由聚乙烯醇缩丁醛增韧树脂4.8～7.2wt%，有机硅类偶联剂3.6～6.0wt%， 丙二醇甲醚30～51wt%，异丙醇30～61wt%组成，以上各组分的重量百分数之和为100％， 具体配方见表2。
表2
注：KH550南京联硅化工有限公司生产的有机硅类偶联剂产品的牌号；
②制备
按表2的配方量，将异丙醇、丙二醇甲醚加入到容器中，搅拌下逐步加入聚乙烯醇 缩丁醛增韧树脂，搅拌至物料无明显颗粒物呈透明液体，再加入有机硅类偶联剂，搅拌 10min后，过滤分别制得实施例1～3的组分C，保存备用。
（三）准备组分B
用作组分B的锌粉的粒径为3～10μm，其中铅含量≤20ppm、六价铬、钴、镉重金属 含量均≤10ppm；
（四）制备用于非能动核电站的无机富锌涂料
在使用时，将上述准备的组分A、组分B、组分C按质量比3:8:1称取后，机械搅拌 均匀（约10～30min）后，用80目滤网过滤，分别制得实施例1～3的涂料，即可使用。
检测涂料性能
①制备测试样板
将热轧钢板板（尺寸为20cm×10cm×0.3cm）表面经过喷砂处理，在温度5～50℃、 相对湿度下≤85%条件下，用上述实施例1～实施例3制得的涂料喷涂（干膜厚度100～ 150μm），然后在温度23±2℃、相对湿度50～85%的环境中放置7天，即可测试；
采用上述相同方法，用普通无机富锌底漆制备用于对比的样板，所述普通无机富锌 底漆采用市售产品。
②测试结果见表3。
表3
注：模拟DBA试验是模拟设计院基准事故试验的简称。
从表3的检测结果可以看出，本发明技术方案的无机富锌涂料克服了目前市场上的普 通无机富锌涂料存在的缺点，涂层各项指标均达到了非能动核电站技术规格书要求而且所 用原料价格适宜，可以工业化应用。