刘贯忠，欧阳求保

(上海交通大学 材料科学与工程学院，上海 200240)

压水堆核电站三回路使用海水或淡水冷却二回路的蒸汽，使之变回冷凝水。三回路处于非辐射控制区，所用涂料属于核电常规涂料［1-3］。环境中水和氧气扩散到高分子涂层与钢质管道的界面时，会引起钢质管道的电化学腐蚀，也意味着高分子涂层使用寿命的结束。三回路环氧树脂涂层性能的研究对保证核电站的安全运行也具有重要意义［4］。

本文选取Carboline 公司生产的Bitumastic 300M (简称BT 300M)作为研究对象，样品呈自由薄片状(无支撑)，属于双酚A 二缩水甘油醚-聚酰胺(DGEBA-PAA)型环氧树脂涂层，用于核电站三回路地下钢质管道外壁，服役温度25 ～50 ℃，相对湿度50%左右，厚度500 ～800 μm，使用寿命25 ～30 年(核电站使用寿命通常为30 ～40 年［5］)。

本实验主要考虑水和氧气对环氧涂层的作用，采用加速老化方法，用红外光谱仪测定样品化学结构变化，用精密天平测量样品真空失重(或吸水增重)，用差示扫描量热分析仪(DSC)测量部分样品的玻璃化转变温度(Tg)［6］。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

BT 300M 黑色不透明薄片(250 mm ×200 mm，厚0.4 mm)。

Perkin Elmer IR Fontier 傅里叶变换红外光谱仪;DSC TA Q1000 差示扫描量热分析仪;Heraeus Function Line 保温箱;Mettler Toledo XS105 精密天平。

1.2 实验方法

1.2.1 真空失重 用模具将BT 300M 样品制成40 mm×12 mm 标准尺寸置于30 ℃和110 ℃的真空罩中，测定3 个样品真空一定时间的质量，计算质量减小率。

1.2.2 吸水增重 BT 300M、BT 300M 真空30 ℃400 h(BT 300M-30)、BT 300M 真空110 ℃89 h(BT 300M-110)3 种样品完全浸没在蒸馏水中，置于70 ℃的通风保温箱中。测定浸没一定时间的质量，计算质量增加率。

1.2.3 水分子扩散系数 利用吸水增重实验得到的数据，根据菲克扩散定律，计算样品在70 ℃浸没条件下的水分子扩散系数。……