稀土在綠色建筑防氡涂料中的應(yīng)用

郭保生，陳華鋼，袁富貴

（廣東白云學(xué)院 藝術(shù)與建筑學(xué)院，廣東 廣州510450）

氡（222Rn）是一種核放射性氣體，廣泛存在于人們居住的住宅、辦公室和公共場所.室內(nèi)的氡氣被人體吸收后，將會造成人體內(nèi)部器官受到核輻射損害，導(dǎo)致癌癥和各種疾病的發(fā)生.世界各國對氡氣對人體的危害都非常重視，世界衛(wèi)生組織將氡列為主要環(huán)境致癌物質(zhì)的首位.

我國經(jīng)過30年的改革和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對綠色建筑環(huán)境要求越來越高，綠色建筑環(huán)境的提高和改善是我國今后發(fā)展的重要任務(wù).我國的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)需要在綠色建筑環(huán)境下發(fā)展，要將工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)與綠色建筑環(huán)境自然和諧為一個整體.綠色建筑環(huán)境在遵循環(huán)境自然和諧為一的過程中，要使建筑和環(huán)境之間的相互協(xié)調(diào).建筑和環(huán)境和諧統(tǒng)一的首要任務(wù)就是要保證環(huán)境的干凈，保證環(huán)境不受到有害物的污染，特別是核輻射污染［1-2］.

本文將稀土應(yīng)用到水性環(huán)保防氡涂料中，能夠提高室內(nèi)防氡的效果，還使建筑涂料具有水性、綠色、施工方便、綜合性能突出等優(yōu)點(diǎn).

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 原料和涂料制備

原料：在研制稀土防氡涂料的配方中，采用了A-100彈性丙稀酸乳液（A-100彈性丙稀酸乳液成膜性能好，黏結(jié)力強(qiáng)，固含量在49%～52%）；氧化鈰稀土；A90超微細(xì)的SiO2（細(xì)度在2 000目，固含量為95%，PH 值：6.5～7.0，比表面積：180～220 m2/g），孔容徑：10～12 μm；抗堿封閉底漆（超細(xì)顆粒滲透性強(qiáng)，極強(qiáng)的抗堿性、防水性和附著力，可以增強(qiáng)基材強(qiáng)度及涂層對基材的粘連性，使漆膜與墻體完美結(jié)合在一起）；R768A金紅石型鈦白粉（白度好，分散性佳，有著優(yōu)異的遮蓋力和耐侯性，金紅石含量≥98%，吸油量 ≤19%，消色力≥110%）；J-200水性消泡劑（具有好的穩(wěn)定性，產(chǎn)生魚眼、縮孔等表面缺陷的可能性最低）；H-40水性潤濕分散劑（是一高效的陰離子型分散劑，可賦予分散體系更優(yōu)異的儲存穩(wěn)定性）；T-80PH值調(diào)節(jié)劑（有效調(diào)整體系的酸堿值，并賦予體系很好的 PH值安定性）；2 000目的重鈣（粒徑小、雜質(zhì)少、白度高、吸油量低）；PPH型成膜助劑 （流平型和附著力好）；JZ-2080增稠劑 （固含量≥30%，PH值：2～4；Glydant（plus）防腐防霉劑）［3-4］.

涂料的制備：稀土防氡涂料采用了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的步驟為：第1步將稀土和A-100彈性丙稀酸乳液進(jìn)行預(yù)先的處理，使其充分的融合；第2步將純凈的自來水加入到22 KW高速分散機(jī)的容器中，將分散機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在550～600 r/min，逐步加入Glydant（plus）防腐防霉劑，H-40水性潤濕分散劑，J-200水性消泡劑，分散20 Min；第3步將分散機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在1 300～1 600 r/min，開始按次序放入R768A金紅石型鈦白粉，A90型SiO2，重鈣，高速分散25 min；第4步用鋯珠臥式砂磨機(jī)對前3步生產(chǎn)的中間產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)磨［5］；第5步將細(xì)磨后的產(chǎn)物放到分散機(jī)的容器中，將分散機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在550～600 r/min，最后分步添加PPH型成膜助劑，預(yù)先加工好的稀土和A-100彈性丙稀酸乳液，JZ-2080增稠劑，T-80PH值調(diào)節(jié)劑.第6步將生產(chǎn)好的稀土防氡涂料過篩，質(zhì)量檢驗(yàn)，完成整個生產(chǎn)過程［6］.

稀土防氡涂料封閉底漆的制備：將抗堿封閉底漆、純凈自來水、預(yù)先加工好的稀土和A-100彈性丙稀酸乳液、有機(jī)硅溶膠樹脂4種原料按比例加入到分散機(jī)的容器中，慢速充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯赏瓿芍苽洌?］.

1.2 稀土防氡涂料的施工

稀土防氡涂料的施工按以下步驟進(jìn)行.

（1）首先清理待涂刷的墻面，鏟除墻面的突出部分小粒和粘接不牢的部分，修補(bǔ)墻面凹進(jìn)去的部位，清除掉墻面的灰塵.

（2）墻面清理干凈后，在施工的墻面上涂刷二遍稀土防氡涂料封閉底漆，第1遍涂刷10 h后再涂刷第2遍.

（3）稀土防氡涂料封閉底漆涂刷20 h后，開始涂刷稀土防氡涂料，稀土防氡涂料一般涂刷2～3遍，第1遍涂層干燥后再涂刷第2遍.

1.3 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

稀土防氡涂料的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法為對比法.對比法是首先選定一個氡析出體試件，體積為500×500×200 mm，在密閉的容器中測定未涂刷稀土防氡涂料的該氡析出體試件的氡析出率，然后將該試件取出涂刷稀土防氡涂料，再在密閉的容器中測定該試件的氡析出率，最后按公式計(jì)算稀土防氡涂料的防氡效率［8］.按下式計(jì)算防氡效率：

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

稀土防氡涂料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1.

表1 稀土防氡涂料防氡效率數(shù)據(jù)

通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)可以看出，稀土防氡涂料的防氡效率達(dá)到了88.25%，可以減輕氡及氡質(zhì)子的濃度，取得了較好的防氡效果.

2.2 稀土防氡涂料的裝飾性能檢測

該稀土防氡涂料，不僅具有防氡的作用，還具有優(yōu)越的裝飾效果，施工簡單，顏色鮮艷、遮蓋力強(qiáng)，不掉粉，不脫色.經(jīng)檢測，全部指標(biāo)達(dá)到國家HJ/T201-2005和GB/T9756-2001標(biāo)準(zhǔn).稀土防氡涂料主要數(shù)據(jù)見表2.

表2 稀土防氡涂料的常規(guī)數(shù)據(jù)

2.3 討論

氡是核放射體衰變的中間產(chǎn)物，氡本身也會有衰變，氡的衰變期只有3 d，氡衰變的產(chǎn)物是鉛.根據(jù)氡衰變的規(guī)律，防氡的一個主要的途徑就是阻隔住宅建筑物中墻和柱里的氡，讓其停留在墻里不進(jìn)入房間，從而降低室內(nèi)氡的濃度，消除氡對人們的危害.防氡涂料就是在墻面建立一個隔膜，阻止氡及氡質(zhì)子進(jìn)入住宅［9］.為了提高防氡涂料的性能，將稀土氧化物運(yùn)用到防氡涂料中，稀土氧化物可以在防氡涂料中起到一種催化助劑的作用，能促進(jìn)A-100彈性丙稀酸乳液與R768A金紅石型鈦白粉和2 000目的重鈣等組成致密結(jié)構(gòu)的膜，阻止氡氣的通過，達(dá)到防氡的目的.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明稀土可以提高防氡涂料的防氡性能［10］.

3 結(jié)論

為了消除氡對人體的危害，改進(jìn)防氡涂料的效果，本文將稀土氧化物應(yīng)用到防氡涂料中，改進(jìn)了防氡涂料的生產(chǎn)配方，使稀土防氡涂料的防氡效率達(dá)到了88.25%，提高了防氡涂料的性能.對稀土在防氡涂料中的作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，得出了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.對于治療氡對人體的危害具有一定的參考價值.

［1］中華人民共和國衛(wèi)生部.GB16365-1996，地下建筑氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)［s］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996.

［2］中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 16146-1995,住房內(nèi)氡濃度控制標(biāo)準(zhǔn)［s］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995.

［3］郭保生，楊明理.水性環(huán)保防氡涂料研究［J］.科技導(dǎo)報，2008,6（26）：70-72.

［4］邰曉曦，皮丕輝，鄭大鋒等.稀土在涂料中的應(yīng)用研究［J］.涂料工業(yè)， 2009，8（39）：55-58.

［5］張玉璽，唐黎明，曹鴻璋.稀土在涂料工業(yè)中的應(yīng)用［J］.涂料工業(yè)，2009,3（39）:65-67.

［6］王森林，鮑晉珍.電沉積Ni/LaNiO_3復(fù)合電極及其在堿性介質(zhì)中的析氧性能［J］.中國稀土學(xué)報,2012,3（30）:350-355.

［7］尹飛,張景威.室內(nèi)裝修中空氣污染及控制措施的研究進(jìn)展［J］.住宅科技,2011,7（32）：27-30.

［8］張麗民，劉邦武，劉淑鳳，等.稀土改性 Fe-Ni基涂層的高溫性能［J］.中國有色金屬學(xué)報，2011，12（21）：3115-3119.

［9］張強(qiáng)，鄧躍全，古詠梅，等.建材制品中測定氡的影響因素及其在防氡建材分析中的應(yīng)用［J］.核技術(shù),2007,3（29）：78-82.

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