碳纳米功能粒子改性环氧树脂基耐核辐射涂层研究

摘要

耐核辐射涂层可有效降低核设施及设备在苛刻辐射条件下的损伤、延长其使用寿命、保障安全。本文从耐核辐射涂层的研究现状及需求出发，探索耐核辐射涂层体系。重点研究利用γ射线辐照技术制备功能化碳纳米管和石墨烯，进而制备碳纳米功能粒子改性的环氧树脂基耐核辐射涂层，对其结构性能进行表征分析，对其机理进行初步探讨。
　　主要研究工作和结果如下：
　　（1）制备了有机硅改性酚醛环氧树脂涂层并对其机理进行了分析。当有机硅聚合物与酚醛环氧树脂按1:3的比例混合后，涂层的机械性能和耐辐照性能有较大提升。
　　（2）利用γ射线对碳纳米管进行了功能化修饰，研究了在不同体系中的改性效果并探讨了其机理。研究表明在稀硫酸中辐照改性碳纳米管，可实现对碳纳米管的剪切和功能化，得到稳定的碳纳米管分散液。
　　（3）制备了功能化碳纳米管改性酚醛环氧树脂基涂层，采取SEM、FT-IR、DSC等对其微观结构和耐辐射性能等进行测试分析。当功能化碳纳米管含量为0.75wt％时，酚醛环氧树脂基复合涂层的耐核辐射性能最佳。
　　（4）采用γ射线辐照法改性制备功能化石墨烯，研究了在N-甲基吡咯烷酮、苯乙烯单体、N-甲基吡咯烷酮/苯乙烯单体混合溶剂等不同分散体系中的改性效果。研究表明石墨烯在N-甲基吡咯烷酮/苯乙烯单体混合溶中辐照，可实现部分还原和插层修饰，大大提升其分散稳定性。
　　（5）制备了不同功能化石墨烯改性酚醛环氧树脂基涂层，并进行了测试分析。功能化石墨烯可增强涂层的防腐性能、机械性能、热力学性能等。当石墨烯含量为0.6wt%时，复合涂层的耐核辐射性能最佳。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 辐射与物质相互作用理论

1.3 耐核辐射涂层

1.4 碳纳米材料

1.5 有机硅材料

1.6 环氧树脂聚合物

1.7 本文的研究思路及主要工作

第二章 有机硅改性环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 实验结果及讨论

2.4 小结

第三章 γ射线辐照改性制备功能化碳纳米管

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验结果及讨论

3.4 小结

第四章 功能化碳纳米管改性环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 实验结果及讨论

4.4 小结

第五章 不同介质中辐照改性制备功能化石墨烯

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 实验结果及讨论

5.4 小结

第六章 功能化石墨烯改性环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

6.1 引言

6.2 实验部分

6.3 实验结果及讨论

6.4 小结

第七章 总结及展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文