一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料及其制备方法，按重量份数计，所述水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料包括以下组分：水600

【技术实现步骤摘要】
一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于对能源需求的增加和对全球变暖的担忧，清洁的核能得到广泛的研究和应用，然而，在核电生产过程中会有危险放射性物质释放到自然环境以及核设施退役后设备表面会残留有放射性物质，表面去污是核事故以及核设施退役后环境修复和设备清污的一项关键技术。目前各国在核设施退役现场以及核事故中主要使用高压水和研磨机等物理清除受污染的表面，然而，它们需要专门的设备和工作人员进行，并且存在液流或细颗粒传播放射性污染物的风险，将可剥离涂层材料和放射性核素吸附剂结合形成复合材料被广泛研究，这样可以解决传统核设施退役后表面去污方法会造成大量放射性污染液和颗粒传播污染，以及需要专门的设备和工作人员进行操作等缺点，减少放射性污染物的形成，提高核设施退役的工作效率，并降低后续处理成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，本专利技术还提供了涉及所述水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的制备方法。
[0004]为实现本专利技术的第一个目的，采用如下技术方案：
[0005]一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，按重量份数计，所述水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料包括以下组分：
[0006][0007]在本专利技术中，重量份数的单位质量：份数即指克(g)数。
[0008]在本专利技术中，聚乙烯醇在涂料中作为改性剂使用，提升涂料的性能。
[0009]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述聚乙烯醇的醇解度为78至98％。
[0010]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述聚乙烯醇为中聚合聚乙烯醇、低聚合聚乙烯醇或由中聚合聚乙烯醇和低聚合聚乙烯醇组成的混合物。
[0011]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述磁性吸附剂为普鲁士蓝包覆的铁酸钴纳米粒子。
[0012]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述磁性吸附剂的粒径为20至1000nm。
[0013]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述磁性吸附剂的制备方法包括以下步骤：
[0014]第一步：将FeCl3·
6H2O、CoCl2·
6H2O和无水乙酸钠加入乙二醇中混合并搅拌0.1至3h，得第一溶液；
[0015]第二步：向所述第一溶液中加入聚乙二醇混合并搅拌0.1至3h，得第二溶液；
[0016]第三步：将所述第二溶液转移至高压反应釜中，将所述高压反应釜密封并加热至200℃，使所述第二溶液在所述高压反应釜内反应1至20h；
[0017]第四步：反应完成，待所述高压反应釜冷却至室温，通过外加磁场分离收集所述高压反应釜内的铁酸钴粒子；
[0018]第五步：用无水乙醇和去离子水依次洗涤所述铁酸钴粒子并对其干燥1至6h；
[0019]第六步：将干燥后的所述铁酸钴粒子分散在pH为1至5的水溶液中，向分散有所述铁酸钴粒子的水溶液中加入0.1至100mM亚铁氰化钾混合并搅拌0.5至5h，得第三溶液；
[0020]第七步：通过外加磁场分离收集所述第三溶液中的由普鲁士蓝包覆的铁酸钴粒子，用去离子水对所述普鲁士蓝包覆的铁酸钴纳米粒子，得磁性吸附剂。
[0021]在本专利技术中，磁性吸附剂能够吸附放射性核素，易于实现磁性吸附剂与放射性核素的分离，可减少核废弃物的处置量。
[0022]在本专利技术中，pH为1至5的水溶液的pH是通过向水中滴加浓度为0.01至0.5M的HCl调节的。
[0023]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的一个优选方案，所述干燥温度为40至100℃。
[0024]在本专利技术中，所述普鲁士蓝包覆的铁酸钴纳米粒子中的普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3。
[0025]为实现本专利技术的第二个目的，采用如下技术方案：
[0026]一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的制备方法，所述制备方法为将所述聚乙烯醇、所述丙三醇和所述磁性吸附剂加入到水中先混合搅拌，再分散，即得水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料。
[0027]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的制备方法的一个优选方案，所述搅拌的转速为100至1000r/min，所述分散的转速为100至1000r/min。
[0028]作为本专利技术所述的一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料的制备方法的一个优选方案，所述分散的时间为0.5至2h。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030](1)本专利技术制得的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料吸附放射性核素能力强，吸附后易于分离回收成膜物，可减少后处理费用；
[0031](2)利用本专利技术制得的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料施工便利，可喷涂、刷涂、滚涂；
[0032](3)本专利技术制得的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料绿色环保，制备的原料易得，适合工业大规模生产，具备良好的应用前景；
[0033](4)本专利技术制得的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料去污能力强，污染物易于分离。
具体实施方式
[0034]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0035]实施例1
[0036]一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，包括以下组分：
[0037][0038]其中，中聚合聚乙烯醇和低聚合聚乙烯醇组成的混合物的醇解度为78至98％，磁性吸附剂为普鲁士蓝包覆的铁酸钴纳米粒子，磁性吸附剂的粒径为20至1000nm，磁性吸附剂的制备方法包括以下步骤：
[0039]第一步：将7g的FeCl3·
6H2O、5g的CoCl2·
6H2O和10g的无水乙酸钠加入200ml的乙二醇中混合并搅拌1h，得第一溶液；
[0040]第二步：向第一溶液中加入10g的聚乙二醇混合并搅拌1h，得第二溶液；
[0041]第三步：将第二溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，将不锈钢高压反应釜密封并加热至200℃，使第二溶液在不锈钢高压反应釜内反应10h；
[0042]第四步：反应完成，待不锈钢高压反应釜冷却至室温，通过外加磁场分离收集不锈钢高压反应釜内的黑色铁酸钴纳米粒子；
[0043]第五步：用无水乙醇和去离子水先后洗涤铁酸钴纳米粒子并对其在50℃的温度下干燥3h；
[0044]第六步：将干燥后的铁酸钴纳米粒子分散在pH为3的水溶液中，此时，铁酸钴纳米粒子的浓度为10g/L，向分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，按重量份数计，所述水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料包括以下组分：2.根据权利要求1所述的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇的醇解度为78至98％。3.根据权利要求2所述的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇为中聚合聚乙烯醇、低聚合聚乙烯醇或由中聚合聚乙烯醇和低聚合聚乙烯醇组成的混合物。4.根据权利要求1所述的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，所述磁性吸附剂为普鲁士蓝包覆的铁酸钴纳米粒子。5.根据权利要求4所述的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，所述磁性吸附剂的粒径为20至1000nm。6.根据权利要求5所述的水性可剥离纳米复合聚乙烯醇涂料，其特征在于，所述磁性吸附剂的制备方法包括以下步骤：第一步：将FeCl3·
6H2O、CoCl2·
6H2O和无水乙酸钠加入乙二醇中混合并搅拌0.1至3h，得第一溶液；第二步：向所述第一溶液中加入聚乙二醇混合并搅拌0.1至3h，得第二溶液；第三步：将所述第二溶液转移至高压反应釜中，将所述高压反应釜密封并加热至200℃，使所述第二溶液在所述高压反应釜内反应1至20h；第四步：反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福春，韩恩厚，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：