CN104610638A - 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法 - Google Patents

一种铅硼聚乙烯板材的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104610638A
CN104610638A CN201510025161.0A CN201510025161A CN104610638A CN 104610638 A CN104610638 A CN 104610638A CN 201510025161 A CN201510025161 A CN 201510025161A CN 104610638 A CN104610638 A CN 104610638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lead
boron polythene
boron
hydropress
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.)
Pending
Application number
CN201510025161.0A
Other languages
English (en)
Inventor
吴荣俊
聂凌霄
许浒
王益元
李晓玲
李文博
蔺常勇
张磊
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 CN201510025161.0A priority Critical patent/CN104610638A/zh
Publication of CN104610638A publication Critical patent/CN104610638A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • 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
    • B29C69/00—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore
    • 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
    • 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
    • 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
    • C08L2207/062—HDPE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及核辐射防护技术领域，提供一种铅硼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。其组分为铅砂颗粒、高密度聚乙烯、碳化硼、硅烷偶联剂等，铅硼聚乙烯板材压制需首先加工铅硼聚乙烯颗粒，再通过铅硼聚乙烯颗粒生产铅硼聚乙烯板材。本发明获得的铅硼聚乙烯板材，可靠性强，屏蔽效果好。

Description

一种铅硼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，具体涉及一种铅硼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
铅硼聚乙烯板材在辐射防护领域有着广泛的应用。其对中子和γ均有很好的屏蔽效果。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铅硼聚乙烯板材，因此，设计一种可靠性强，屏蔽效果好的用于中子和γ屏蔽的铅硼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和γ屏蔽的铅硼聚乙烯板材的加工方法，其获得铅硼聚乙烯板材，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：一种用于中子和γ屏蔽的铅硼聚乙烯板材的加工方法，其组分为铅砂颗粒、高密度聚乙烯、碳化硼、硅烷偶联剂等，铅硼聚乙烯板材压制需首先加工铅硼聚乙烯颗粒，再通过铅硼聚乙烯颗粒生产铅硼聚乙烯板材。具体步骤如下：
（1）称取如下重量比例的组分，铅砂颗粒：高密度聚乙烯：碳化硼=85.3:12.8:1.9，放入容器中混合搅拌；
（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，放置至液体成分彻底挥发；
（3）将步骤（2）中得到的混合物置入密炼机中高温密炼混合70min至混合物到熔融状态；
（4）将熔融状态的混合物倒入双螺杆挤出机中，挤出铅硼聚乙烯柱状物；
（5）使用风冷方式对铅硼聚乙烯柱状物进行冷却，冷却至约50℃时对柱状物进行切割造粒；
（6）将上述步骤制得的铅硼聚乙烯颗粒倒入平板硫化液压机中，使铅硼聚乙烯颗粒在平板硫化液压机模腔内均匀平铺；
（7）升温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至180℃，不需加压力,在模具自重下挤出物料中的空气；
（8）保温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度保持在180℃并保持4小时，仍然不加压力，此时物料全部融化，在模具自重下，挤出物料中的空气；
（9）降温保压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降至45~55℃，施加并持续10MPa的压力，使铅硼聚乙烯板彻底成型稳定；
（10）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，获得成型铅硼聚乙烯板。
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45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，物料在搅密炼中的密炼时间不少于60分钟，密炼温度为150℃，使物料变成熔融状态。
在上述技术方案中，铅硼聚乙烯板的长宽尺寸和厚度可以根据不同需求进行调整。
本发明方法加工的铅硼聚乙烯板材，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和γ辐射屏蔽。
附图说明
    图1为本发明一种铅硼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，本实施例提供一种铅硼聚乙烯板材的加工方法，具体的工艺流程为：
（1）将铅砂颗粒、高密度聚乙烯和碳化硼分别称重85.3kg、12.8kg、1.9kg并置入搅拌容器中搅拌20分钟，使物料均匀混合；
（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25分钟以上，待液体成分彻底挥发，使偶联剂彻底发挥作用；其中，偶联剂0.3kg、酒精0.9kg，
（3）将搅拌好的混合物倒入密炼机中，在150℃下将物料密炼70min为熔融状态；
（4）将熔融状态的混合物倒入双螺杆挤出机中挤出直径为3~4mm的铅硼聚乙烯柱状物，并采用风冷的方式使柱状物冷却变硬；
（5）使用切割机将柱状物切割为长度3~4mm的圆柱形颗粒；
（6）清洁平板硫化液压机模具，模具中不得留有任何杂质，并使用有机硅油等脱模剂在模具上均匀涂刷；
（7）将上述步骤制得的铅硼聚乙烯颗粒倒入平板硫化液压机中，使铅硼聚乙烯颗粒在平板硫化液压机模腔内均匀平铺，在每个模具外沿均匀布放8个垫块；
（8）0min~1h，升温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至180℃，不需加压力,在模具自重下挤出物料中的空气；
（9）1h~5h，保温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度保持在180℃并保持4小时，仍然不加压力，此时物料全部融化，在模具自重下，挤出物料中的空气；
（10）5h~20h，降温保压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降至约50℃，持续10MPa的压力，使铅硼聚乙烯板彻底成型稳定；
（11）20h，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，最终压制出均匀、致密、美观、屏蔽效果好的铅硼聚乙烯板。
上述实施例中，铅硼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，成品铅硼聚乙烯板密度为5.0~5.5g/cm3。
    通过本实施例加工方法获得的铅硼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的板材，对60Co源的γ屏蔽系数≥2.3；厚度为40mm的板材，对252Cf源的快中子屏蔽系数Kf≥2.0；厚度为20mm的板材，对252Cf源热中子的屏蔽率≥96%。
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 (3)

1.一种铅硼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，铅砂颗粒：高密度聚乙烯：碳化硼=85.3:12.8:1.9，放入容器中混合搅拌；
（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，放置至液体成分彻底挥发；
（3）将步骤（2）中得到的混合物置入密炼机中高温密炼混合70分钟至混合物到熔融状态；
（4）将熔融状态的混合物倒入双螺杆挤出机中，挤出铅硼聚乙烯柱状物；
（5）使用风冷方式对铅硼聚乙烯柱状物进行冷却，冷却至约50℃时对柱状物进行切割造粒；
（6）将上述步骤制得的铅硼聚乙烯颗粒倒入平板硫化液压机中，使铅硼聚乙烯颗粒在平板硫化液压机模腔内均匀平铺；
（7）升温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度升至180℃，不需加压力,在模具自重下挤出物料中的空气；
（8）保温阶段，将平板硫化液压机模腔内温度保持在180℃并保持4小时，仍然不加压力，此时物料全部融化，在模具自重下，挤出物料中的空气；
（9）降温保压阶段，使平板硫化液压机模腔内温度自然下降至45~55℃，施加并持续10MPa的压力，使铅硼聚乙烯板彻底成型稳定；
（10）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，获得成型铅硼聚乙烯板。
2.根据权利要求1所述的铅硼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。
3.根据权利要求1所述的铅硼聚乙烯板材的加工方法，其特征在于：步骤（3）中所述的密炼温度为150℃。
CN201510025161.0A 2015-01-19 2015-01-19 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法 Pending CN104610638A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510025161.0A CN104610638A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510025161.0A CN104610638A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104610638A true CN104610638A (zh) 2015-05-13

Family

ID=53145302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510025161.0A Pending CN104610638A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104610638A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164783A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种高含铅量铅硼聚乙烯板的制备方法
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
EP0002715A1 (en) * 1977-12-30 1979-07-11 Kennecott Corporation Method for the manufacture of neutron absorbing articles
JPS54110253A (en) * 1978-02-20 1979-08-29 Furukawa Electric Co Ltd:The Polyethylene resin composition filled with inorganic materials
CN1746217A (zh) * 2005-10-21 2006-03-15 北京市射线应用研究中心 一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料及其制备方法
CN1763128A (zh) * 2004-10-21 2006-04-26 中国核动力研究设计院 铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法
CN101033313A (zh) * 2007-04-11 2007-09-12 中国核动力研究设计院 一种阻燃铅硼聚乙烯复合材料
CN103183861A (zh) * 2013-03-21 2013-07-03 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的复合屏蔽材料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0002715A1 (en) * 1977-12-30 1979-07-11 Kennecott Corporation Method for the manufacture of neutron absorbing articles
JPS54110253A (en) * 1978-02-20 1979-08-29 Furukawa Electric Co Ltd:The Polyethylene resin composition filled with inorganic materials
CN1763128A (zh) * 2004-10-21 2006-04-26 中国核动力研究设计院 铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法
CN1746217A (zh) * 2005-10-21 2006-03-15 北京市射线应用研究中心 一种铅硼聚乙烯复合屏蔽材料及其制备方法
CN101033313A (zh) * 2007-04-11 2007-09-12 中国核动力研究设计院 一种阻燃铅硼聚乙烯复合材料
CN103183861A (zh) * 2013-03-21 2013-07-03 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的复合屏蔽材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴莹: "铅硼聚乙烯薄板生产中的质量控制", 《核动力工程》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164783A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 安徽应流久源核能新材料科技有限公司 一种高含铅量铅硼聚乙烯板的制备方法
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106552902B (zh) 高效抗脉纹型覆膜砂及其制备方法
CN104610637B (zh) 一种含硼超高分子量聚乙烯板材的加工方法
CN103923607B (zh) 一种金刚石树脂磨具及其制备方法
CN105348746B (zh) 一种塑料填充母粒及其制备方法
CN103351557A (zh) 一种pvc木塑复合材料及其加工成型方法
CN103272989A (zh) 一种以铬铁矿砂为主料的型砂及其制作方法
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
CN104610638A (zh) 一种铅硼聚乙烯板材的加工方法
CN104387722A (zh) 一种金属树脂快速模具材料配比及其固化的方法
CN104369255A (zh) 一种环氧树脂热固性复合材料的注射成型方法
CN101845172A (zh) 聚丙烯高填充增韧母粒及其制备方法
CN108033793A (zh) 一种3d打印用氮化硅陶瓷材料及其制备方法
CN101817987B (zh) 电厂废弃物制作硅塑复合圆柱颗粒及其塑料板材制作方法
CN104629145A (zh) 一种铅硼聚乙烯颗粒的加工方法
CN104497390A (zh) 改性再生塑料颗粒造粒新工艺
CN104559121A (zh) 一种聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法
KR102414093B1 (ko) 열경화성 수지 조성물의 사출성형 방법
CN108299819A (zh) 一种强度高导热性好计算机外壳材料及其制备方法
CN107214949A (zh) 一种光固化金属浆料及其制备方法
CN105149600B (zh) 一种高比重钨合金颗粒的制备方法
CN110014668A (zh) 一种塑料制品用粉末合成固性加工工艺
CN104999075B (zh) 一种粉末注射成形喂料制备工艺及其生产设备
CN108976838A (zh) 一种pe酯塑材料及其制备方法
CN212372526U (zh) 一种采用废树脂粉和废塑料综合利用制备复合材料的装置
CN108515139A (zh) 一种透气性佳的精密铸造用型砂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150513