CN102702725A - 无铅高密度橡皮泥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无铅高密度橡皮泥的制备方法，属高能辐射屏蔽材料技术领域。本发明的原料包括钨粉、偶联剂、热塑性弹性体等。首先利用偶联剂对钨粉(或其合金粉)进行改性，将钨粉(或其合金粉)与低熔点热塑性聚氨酯(或乙酸乙烯树脂)混合物，利用密炼机或螺杆挤出机进行混匀加工，然后在100-180℃，压强为0.5-2.0MPa进行热压，即得本发明的无铅高密度橡皮泥复合材料。通过本法制备的无铅高密度橡皮泥复合材料的密度高，粘度好，手感好、塑形肯定，手不易粘泥、粘色，使用温度范围广，而且材料密度可大于10.0g/cm3，具有良好的高能射线屏蔽性能，特别是该发明还具有无铅环保等优点。

Description

无铅高密度橡皮泥的制备方法
技术领域
本发明涉及采用钨粉(或其合金粉)与热塑性聚氨酯(或乙酸乙烯树脂)，在一定温度、一定压力下制备出无铅高密度橡皮泥，属于高能辐射屏蔽材料技术领域。
背景技术
近年来，含铅材料在工业中有着广泛的应用，而这种大量使用的高污染、高毒性、低强度、低效能的铅，将被迅速淘汰；而综合性能优良、环保无毒的含钨材料将是最理想的替代材料。含钨材料是最优良的高能射线屏蔽材料，对X射线、g射线和放射性同位素辐射具有优异的衰减和吸收能力，比常用的铅还高40%以上，在医学诊治、核能利用、物品安检、工业探伤等领域得到了广泛的应用。然而，钨金属硬度高，熔点高，脆等性质，限制了其应用，因此大量使用的是钨合金。随着技术的进步，各应用部门对高比重含钨材料零件形状的要求越来越复杂，含钨材料的加工难度越来越大。因此，如何优化高密度含钨复合材料的使用途经，扩展含钨复合材料的应用范围，是含钨复合材料研究的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无铅高密度橡皮泥的制备方法。无铅高密度橡皮泥不仅有橡皮泥的优良性能，而且具有良好的高能射线屏蔽性能，特别是该发明还具有无铅环保性能。
本发明可以按照下述技术方案实现：
第一步，原料预处理：将钨粉（或其合金粉）加入到容器中，然后加入乙醇、硅烷偶联剂；在温度为60-70℃下，电磁搅拌2-3小时；静置，得到改性的钨粉沉淀物；在温度为80-100℃下，干燥10-12小时，备用；
第二步，在50-180℃下，将上述改性的钨粉与热塑性聚氨酯(或乙酸乙烯树脂)共混物，利用密炼机或螺杆挤出机进行混匀加工，然后在100-180℃，压强为0.5-2.0MPa进行热压，即得到无铅高密度橡皮泥；上述所用的钨粉与乙醇的质量比为1.5－2.0；钨粉与硅烷偶联剂的质量比为70.0－100.0；上述改性的钨粉与热塑性聚氨酯或乙酸乙烯树脂的质量比为18.00－26.00。
第三步，将上述所得橡皮泥在40-80℃，压强为0.01-0.1MPa进行成型，可得到不同形状的橡皮泥制品。
通过本法制备的无铅高密度橡皮泥，密度高，粘度好，手感好、塑形肯定，使用温度范围广，而且具有良好的高能射线屏蔽性能。
具体实施方式
下面实施例是对本发明的进一步说明
第一步. 称取400克钨粉加入到烧杯中，然后加入300 mL乙醇；量取5mL硅烷偶联剂KH550，添加到烧杯中。在65℃下，电磁搅拌3小时。过滤出改性钨粉，在温度为90℃下，干燥12小时，备用。
第二步. 称取低熔点热塑性乙酸乙烯树脂19.5克，与改性的钨粉混匀后，在80℃下，真空干燥6.5个小时。利用密炼机或螺杆挤出机共混，然后在100-180℃，压强为0.5-2.0MPa进行热压，即得到无铅高密度橡皮泥。
第三步. 所得橡皮泥在40℃下，压强为0.01MPa进行成型，得到所需要复杂形状。
通过上述方法制得的无铅高密度橡皮泥，在常温下，该材料可具有橡皮泥的塑性，密度约11.0g/cm3。

Claims (1)

1.一种无铅高密度橡皮泥的制备方法，其特征在于有以下制备过程和步骤：
（a）将钨粉或其合金粉加入到容器中，然后加入乙醇、硅烷偶联剂；在温度为60-70℃下，电磁搅拌2-3小时；静置，得到改性钨粉沉淀物；在温度为80-100℃下，干燥10-12小时，备用；
（b）在50-180℃下，将上述改性的钨粉与低熔点热塑性聚氨酯或乙酸乙烯树脂共混物，利用密炼机或螺杆挤出机进行混匀加工，然后在100-180℃，压强为0.5-2.0MPa进行热压，得到无铅高密度橡皮泥，该无铅橡皮泥可在室温或略高于室温时使用；
（c）上述所用的钨粉与乙醇的质量比为1.5－2.0；钨粉与硅烷偶联剂的质量比为70.0－100.0；上述改性的钨粉与热塑性聚氨酯或乙酸乙烯树脂的质量比为18.00－26.00。
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