本發(fā)明涉及功能材料，具體涉及一種透明水性可剝離膜去污材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著核技術(shù)與核工業(yè)的不斷深入發(fā)展，核能源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。然而，在作業(yè)期間，會不可避免地產(chǎn)生放射性核素的污染，對環(huán)境以及作業(yè)人員的健康安全造成威脅。在核設(shè)施退役甚至是發(fā)生故障和事故后，需緊急對受放射性污染的表面進(jìn)行清潔處理。去除放射性污染的方法主要有物理法，例如擦拭法、高壓水沖洗法、刨削法；以及化學(xué)法，例如電化學(xué)法、溶劑化學(xué)去污法等。而這些去污方法存在著去污率低、對設(shè)備損傷大、只適用于特定受污表面、會產(chǎn)生大量化學(xué)廢液造成二次污染等缺點。面對以上去污方法的局限性，近年來開發(fā)了可剝離膜去污技術(shù)，可利用在剝離過程中的機(jī)械作用和膜體中的羥基、氨基、羧基等基團(tuán)與污染物離子的螯合作用，從而清除基底表面的污染物。同時，可剝離膜去污法具有操作簡單，無二次污染，污染膜回收便捷等優(yōu)點。

2、目前，可剝離去污膜一般包括溶劑型和水性可剝離膜兩種，而溶劑型使用的有機(jī)溶劑會在固化過程中揮發(fā)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs)，會造成環(huán)境污染并對制備者和使用者的身體健康造成傷害。因此，選擇“綠色健康”的環(huán)境友好型水性可剝離材料具有重要的意義。在可剝離膜固化的過程中，通常選擇熱固化、光固化和常溫固化這三種途徑。熱固化是指通過對涂覆在表面的去污劑進(jìn)行加熱從而促進(jìn)固化，而光固化則是在去污劑中的光固化單體，在紫外線的能量引發(fā)下，產(chǎn)生自由基誘導(dǎo)單體的不飽和鍵聚合，從而快速固化成膜。這兩種方法對固化設(shè)備和固化環(huán)境的要求較高，限制了可剝離去污劑的應(yīng)用范圍。因此，目前多采用常溫固化的方法(cn?115926515?a、cn?104327660?b、cn?116656188?a)。這種方法不僅操作工藝簡單、能耗低、形成節(jié)能環(huán)保的綠色涂料產(chǎn)品，而且對保護(hù)環(huán)境、生態(tài)的平衡和可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

3、在水性可剝離膜中，由于pva綠色環(huán)保，成膜性好，故而多采用pva作為成膜基底，然而pva溶液的穩(wěn)定性較差，長時間放置會出現(xiàn)發(fā)霉、變質(zhì)、分層的現(xiàn)象(cn?111909558?b)，無法實現(xiàn)長期儲存，提高了可剝離去污材料的制備成本和儲存成本。由此，本發(fā)明選擇具有更高穩(wěn)定性的水性聚氨酯材料作為成膜基體，其能夠長期儲存。并且聚氨酯的強(qiáng)度較高，可以應(yīng)用于多種基材表面，在不同表面能的基材表面上具有良好的剝離性能。

4、本發(fā)明制備的透明水性可剝離膜去污材可在玻璃、不銹鋼、水泥等不同基底上完整剝離，具有較高的去污率。該去污材料的穩(wěn)定性較強(qiáng)，可以滿足長期儲存的需求；常溫固化的成膜條件對固化設(shè)備要求較低，可滿足目前對節(jié)能減耗，綠色環(huán)保的要求；透明膜體也可用于器件和設(shè)備的臨時防護(hù)，避免器件和設(shè)備表面出現(xiàn)磨損、刮擦和腐蝕的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有可剝離去污材料存在揮發(fā)性有機(jī)化合物排放、能耗高、無法長期儲存的缺陷，從而提供一種透明水性可剝離膜去污材料及其制備方法和應(yīng)用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種透明水性可剝離膜去污材料，其特征在于，按重量份數(shù)計，其原料包括：溶劑500～900份、多元醇100～230份、異佛爾酮二異氰酸酯60～90份、親水?dāng)U鏈劑7～18份、交聯(lián)劑1～5份、三乙胺7～18份、水500～900份、丙酮20～50份、二月桂酸二丁基錫0.5～1份。

4、進(jìn)一步的，所述溶劑為水。

5、進(jìn)一步的，所述親水?dāng)U鏈劑為2,2-雙羥甲基丙酸。

6、進(jìn)一步的，所述所述交聯(lián)劑為1,4-丁二醇、熊果苷、三羥甲基丙烷中的一種或幾種。

7、進(jìn)一步的，所述多元醇為聚碳酸亞丙酯二醇、聚四氫呋喃、蓖麻油、聚丙二醇中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步的，所述聚碳酸亞丙酯二醇的相對分子量為2000～3000。

9、進(jìn)一步的，所述聚四氫呋喃的相對分子量為1000～2900。

10、進(jìn)一步的，所述聚丙二醇的相對分子量為1000～4000。

11、第二方面，本發(fā)明提供一種透明水性可剝離膜去污材料的制備方法，，其特征在于，包括以下步驟：

12、步驟1，將多元醇、異佛爾酮二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑2,2-雙羥甲基丙酸加入到三頸燒瓶中，同時滴入催化劑二月桂酸二丁基錫，將三頸燒瓶放入油浴鍋中，在80～100℃下攪拌反應(yīng)2～3h，得到溶液a；

13、步驟2，向步驟1得到的溶液a中加入交聯(lián)劑，在80～100℃下攪拌反應(yīng)20～50min，得到溶液b，待反應(yīng)完畢后，將油浴鍋溫度調(diào)節(jié)至30～60℃；

14、步驟3，溫度降至30～60℃后，向步驟2得到的溶液b中加入三乙胺攪拌反應(yīng)0.5～1h，得到溶液c，待反應(yīng)完畢后，將三頸燒瓶從油浴鍋中取出，并將三頸燒瓶放置在磁力攪拌器上攪拌，待燒瓶中溶液c降溫至室溫；

15、步驟4，向步驟3得到的溶液c中加入水，攪拌均勻，得到乳液d；

16、步驟5，將步驟4得到的乳液d在溫度35～55℃、壓強(qiáng)-0.06～-0.09mpa的條件下旋蒸10～40min，以去除乳液d中的丙酮，倒入水，攪拌均勻后得到所述的透明水性可剝離膜去污材料。

17、進(jìn)一步的，在步驟1～3中，在攪拌過程中，若出現(xiàn)黏度過高無法攪拌的情況下，加入丙酮作為溶劑降低黏度。

18、第三方面，本發(fā)明提供一種透明水性可剝離膜去污材料的應(yīng)用，將所述透明水性可剝離膜去污材料涂覆在基底上，在室溫下靜置2～6h，固化形成可剝離去污膜，然后將所述可剝離去污膜剝離。

19、進(jìn)一步的，所述基底為玻璃、金屬、水泥、陶瓷或塑料。

20、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

21、1、本發(fā)明提供的透明水性可剝離膜去污材料采用水性聚氨酯作為成膜基體，具有原料來源豐富、使用安全性高、穩(wěn)定性高、可長期儲存等優(yōu)點。在乳液聚合過程中添加交聯(lián)劑，可以聯(lián)結(jié)多條分子鏈形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高交聯(lián)度從而增強(qiáng)膜體的強(qiáng)度；并可通過提高固含量，使可剝離膜去污材料在室溫固化的過程中水分子快速揮發(fā)，聚合物鏈逐漸靠近形成穩(wěn)定的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而可以在較短時間內(nèi)形成可剝離去污膜。

22、2、本發(fā)明提供的透明水性可剝離膜去污材料的合成工藝使用水作為溶劑，而非揮發(fā)性有機(jī)溶劑，成本低廉、綠色環(huán)保。

23、3、本發(fā)明提供的透明水性可剝離膜去污材料使用常溫固化，無需使用固化設(shè)備，節(jié)能省耗，綠色環(huán)保。

24、4、本發(fā)明的透明水性可剝離膜去污材料成膜性好，可應(yīng)用于多種表面，例如玻璃、金屬、水泥、陶瓷、塑料等粗糙度不均勻的基底表面。在紫外固化后可剝離性優(yōu)異，具有優(yōu)良的去污能力，在不同表面上的去污率均超過95％，能滿足于在不同連續(xù)表面上去污的作業(yè)要求。

25、5、本發(fā)明提供的透明水性可剝離膜去污材料也可用于器件與設(shè)備的短期防護(hù)，保護(hù)設(shè)備在搬運和放置的過程中不受磨損、刮擦和腐蝕。

26、6、本發(fā)明提供的透明水性可剝離膜去污材料制備簡單、成本低廉、性能穩(wěn)定、環(huán)境友好，可大批量制備，具有長期穩(wěn)定性、可長期保存，在實際生產(chǎn)和生活中具有廣泛的應(yīng)用價值。