CN104610637A - 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法 - Google Patents

一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104610637A
CN104610637A CN201510025159.3A CN201510025159A CN104610637A CN 104610637 A CN104610637 A CN 104610637A CN 201510025159 A CN201510025159 A CN 201510025159A CN 104610637 A CN104610637 A CN 104610637A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular weight
weight polyethylene
high molecular
pressure
compression molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510025159.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104610637B (zh
Inventor
聂凌霄
王益元
吴荣俊
李晓玲
郭智荣
许静静
徐江涛
程翀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
719th Research Institute of CSIC
Original Assignee
719th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 719th Research Institute of CSIC filed Critical 719th Research Institute of CSIC
Priority to CN201510025159.3A priority Critical patent/CN104610637B/zh
Publication of CN104610637A publication Critical patent/CN104610637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104610637B publication Critical patent/CN104610637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10—Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • G21F1/103—Dispersions in organic carriers
    • G21F1/106—Dispersions in organic carriers metallic dispersions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets
    • B29L2007/002—Panels; Plates; Sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/068—Ultra high molecular weight polyethylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及核辐射防护技术领域，提供一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，用于核电站和其它核设施的辐射屏蔽。该板材由超高分子量聚乙烯、碳化硼、硅烷偶联剂加工而成，主要分为物料配重、搅拌偶联、模压成型三个工艺步骤。本发明方法获得铅硼聚乙烯板材，使用方便，可靠性强，屏蔽效果好。

Description

一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法
技术领域
 本发明涉及核辐射防护技术领域，具体涉及一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，用于核电站和其它核设施的辐射屏蔽。
背景技术
含硼超高分子量聚乙烯板材在辐射防护领域有着广泛的应用。其对中子有很好的屏蔽效果。在设计辐射防护屏蔽体时，按照结构与位置需要，不可避免的会使用到含硼超高分子量聚乙烯板材，因此，设计一种可靠性强，屏蔽效果好的用于中子屏蔽的含硼超高分子量聚乙烯板材十分必要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术的不足之处，而提供一种用于中子屏蔽的含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法， 其获得铅硼聚乙烯板材，使用方便，可靠性强，屏蔽效果好。
本发明的目的是通过如下技术措施来实现的：一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，该板材由超高分子量聚乙烯、碳化硼、硅烷偶联剂加工而成，主要分为物料配重、搅拌偶联、模压成型三个工艺步骤，参照工艺流程，通过电子天平，搅拌机，平板硫化液压机等设备控制工艺参数。具体步骤如下：
（1）称取如下重量比例的组分，超高分子量聚乙烯：碳化硼=8：5，放入搅拌机中混合搅拌；
（2）将稀释于酒精的偶联剂均匀喷洒在上述混合物中，搅拌充分，待液体成分彻底挥发；
（3）将上述步骤制得的混合物倒入平板硫化液压机中，使物料在平板硫化液压机模腔内均匀平铺；
（4）升温保压阶段和保温保压阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至270℃并保持4小时，持续1MPa压力，此时物料全部融化，在1MPa压力作用下，挤出物料中的空气；
（5）降温加压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降，同时将压力升至10MPa，此时含硼超高分子量聚乙烯板在压力作用下开始成型；
（6）卸压脱模阶段，5分钟内卸去平板硫化液压机所加压力至常压，脱模，获得成型含硼超高分子量聚乙烯板。
在上述技术方案中，酒精和偶联剂的配比为，酒精：偶联剂=3：1，物料在搅拌容器中的混合时间不少于40分钟，让偶联剂充分发挥作用。
在上述技术方案中，所述偶联剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂、酒精等辅助材料酌情添加。
在上述技术方案中，含硼超高分子量聚乙烯板的长宽尺寸和厚度可以根据不同位置的需求进行调整。
本发明方法加工的含硼超高分子量聚乙烯板，可靠性强，屏蔽效果好，可广泛用于核电站和其它核设施的中子辐射屏蔽。
附图说明
    图1为本发明一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，具体的工艺流程为：
（1）称取超高分子量聚乙烯80kg、碳化硼50kg，放入搅拌机中混合搅拌30min以上；
（2）将稀释于酒精的偶联剂均匀喷洒在上述混合物中，继续搅拌10min以上，待液体成分彻底挥发；
（3）将上述步骤制得的混合物称重120kg倒入平板硫化液压机中，使物料在平板硫化液压机模腔内均匀平铺；
（4）0～8h，升温保压阶段和保温保压阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至270℃并保持4小时，持续1MPa压力，此时物料全部融化，在1MPa压力作用下，挤出物料中的空气；
（5）8～30h，降温加压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降，同时将压力升至10MPa，此时含硼超高分子量聚乙烯板在压力作用下开始成型；
（6）30h，卸压脱模阶段，5分钟内卸去平板硫化液压机所加压力至常压，脱模，压制出均匀、致密、美观、屏蔽效果好的含硼超高分子量聚乙烯板。
上述实施例中，在开始使用平板硫化液压机时需清洁模具，并使用有机硅油等脱模剂在模具上均匀涂刷。
上述实施例中，含硼超高分子量聚乙烯板材的长宽尺寸和厚度可以根据不同位置的需求进行调整。
    上述实施例中，成品含硼超高分子量聚乙烯板密度为1.10～1.13g/cm3。
通过本实施例加工方法获得的含硼超高分子量聚乙烯板材结构致密紧凑，可靠性强，屏蔽效果好，易于使用维护。厚度为40mm的含硼超高分子量聚乙烯板材，对252Cf源的快中子屏蔽系数Kf≥2.0；厚度为20mm的含硼超高分子量聚乙烯板材，对252Cf源热中子的屏蔽率≥98%。
本说明书中未做详细描述的内容，属于被专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）称取如下重量比例的组分，超高分子量聚乙烯：碳化硼=8：5，放入搅拌机中混合搅拌；
（2）将稀释于酒精的偶联剂均匀喷洒在上述混合物中，搅拌充分，待液体成分彻底挥发；
（3）将上述步骤制得的混合物倒入平板硫化液压机中，使物料在平板硫化液压机模腔内均匀平铺；
（4）升温保压阶段和保温保压阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至270℃并保持4小时，持续1MPa压力，此时物料全部融化，在1MPa压力作用下，挤出物料中的空气；
（5）降温加压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降，同时将压力升至10MPa，此时含硼超高分子量聚乙烯板在压力作用下开始成型；
（6）卸压脱模阶段，5分钟内卸去平板硫化液压机所加压力至常压，脱模，获得成型含硼超高分子量聚乙烯板。
2.根据权利要求1所述的含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法，其特征在于步骤（2）中酒精和偶联剂的配比为，酒精：偶联剂=3：1。
CN201510025159.3A 2015-01-19 2015-01-19 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法 Active CN104610637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510025159.3A CN104610637B (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510025159.3A CN104610637B (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104610637A true CN104610637A (zh) 2015-05-13
CN104610637B CN104610637B (zh) 2017-05-17

Family

ID=53145301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510025159.3A Active CN104610637B (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104610637B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105400054A (zh) * 2015-12-29 2016-03-16 卓达新材料科技集团有限公司 一种抗辐射板及其制备方法
CN107880362A (zh) * 2017-12-07 2018-04-06 四川义结科技有限责任公司 一种中子辐射屏蔽复合材料的制备方法
CN112143067A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种中子屏蔽装置用聚烯烃复合改性屏蔽材料
CN112143066A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种含硼聚乙烯复合屏蔽棒材及其制备方法
CN112961423A (zh) * 2021-02-23 2021-06-15 中国核动力研究设计院 一种铅硼聚乙烯板材及尺寸控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090011092A (ko) * 2007-07-25 2009-02-02 지상협 방사선 차폐재
JP2009028944A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Toray Ind Inc 耐弾防護部材及び耐弾防護製品
CN101791859A (zh) * 2009-12-10 2010-08-04 江苏金波新材料科技有限公司 超高分子量聚乙烯抗辐射板材的制造方法
US7855157B1 (en) * 2008-06-19 2010-12-21 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-functional layered structure having structural and radiation shielding attributes
CN103426492A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 中国科学院高能物理研究所 中子屏蔽材料及制备工艺
CN103724760A (zh) * 2013-12-06 2014-04-16 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种耐中子辐射屏蔽板材及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090011092A (ko) * 2007-07-25 2009-02-02 지상협 방사선 차폐재
JP2009028944A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Toray Ind Inc 耐弾防護部材及び耐弾防護製品
US7855157B1 (en) * 2008-06-19 2010-12-21 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-functional layered structure having structural and radiation shielding attributes
CN101791859A (zh) * 2009-12-10 2010-08-04 江苏金波新材料科技有限公司 超高分子量聚乙烯抗辐射板材的制造方法
CN103426492A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 中国科学院高能物理研究所 中子屏蔽材料及制备工艺
CN103724760A (zh) * 2013-12-06 2014-04-16 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种耐中子辐射屏蔽板材及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105400054A (zh) * 2015-12-29 2016-03-16 卓达新材料科技集团有限公司 一种抗辐射板及其制备方法
CN107880362A (zh) * 2017-12-07 2018-04-06 四川义结科技有限责任公司 一种中子辐射屏蔽复合材料的制备方法
CN112143067A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种中子屏蔽装置用聚烯烃复合改性屏蔽材料
CN112143066A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种含硼聚乙烯复合屏蔽棒材及其制备方法
CN112961423A (zh) * 2021-02-23 2021-06-15 中国核动力研究设计院 一种铅硼聚乙烯板材及尺寸控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104610637B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104610637A (zh) 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法
CN106552902B (zh) 高效抗脉纹型覆膜砂及其制备方法
CN103073243A (zh) 玻化微珠保温板及其制备方法
CN105694423A (zh) 一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料及其制备方法
CN105038124A (zh) 乏燃料运输容器用中子屏蔽材料
CN106674736A (zh) 一种用于3d打印的聚丙烯/碳化硼复合材料及制备方法
WO2016197465A1 (zh) 利用微波加热固化人造石材的设备及方法
CN102212224A (zh) 一种用于低压聚乙烯废料降低熔体指数的加工方法
CN103467006A (zh) 一种高保温性能加气混凝土砌块
CN103241968A (zh) 一种低铅玻璃基地质聚合物的制备方法
CN105542474A (zh) 一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法
CN104610638A (zh) 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法
CN107383788A (zh) 一种光固化快速制备纤维增强树脂基复合材料的方法
CN108033793A (zh) 一种3d打印用氮化硅陶瓷材料及其制备方法
CN102259398B (zh) 一种导热复合材料及其制备方法、以及一种灌封有导热复合材料的产品的制作方法
CN103922918A (zh) 超薄片状硬脂酸锌
CN105837905B (zh) 一种耐热变形的聚乙烯发泡塑料及其制备方法
CN104629145A (zh) 一种铅硼聚乙烯颗粒的加工方法
CN107266804A (zh) 一种哑光ps片材及其制造方法
CN104446141A (zh) 一种人造石及其制造方法
CN204196189U (zh) 具有精确喂料装置的管材挤出设备
CN106146987A (zh) 一种电缆绝缘层的绝缘材料
CN109741938B (zh) 一种制备适用于浇铸干式变压器的环氧pet绝缘筒的方法
CN112408870A (zh) 用于管道防火的吸热核辐射屏蔽卷材及其制造方法
CN104387016B (zh) 防辐射墙板及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant