CN108276646B - 一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及核辐射防护技术领域，提供一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，它是由PBPEB颗粒和屏蔽腻子配比而成，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，所述PBPEB颗粒由铅粉、高密度聚乙烯粉、碳化硼、硅烷偶联剂称样配重，再经造粒工艺加工而成，所述屏蔽腻子由环氧树脂、固化剂、聚乙烯粉、碳化硼粉、铅砂、加工助剂称样配重，在高速搅拌机内搅拌加工而成。本发明配比型复合屏蔽材料配比简单，使用方便，可靠性强，屏蔽效果好，易于使用维护。

Description

一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料及其 制备方法
技术领域
本发明涉及核辐射防护技术领域，具体涉及一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，用于核电站和其它核设施的辐射屏蔽。
背景技术
配比型复合屏蔽材料在辐射防护领域用途极为广泛，其对中子和γ均有很好的屏蔽效果。在辐射防护设施中，按照结构和位置需要，不可避免的会有形状不规则的区域及施工困难导致常规屏蔽板材及结构型材无法安装的区域，此时就需要使用到配比型复合屏蔽材料来填塞。因此，设计一种使用方便，可靠性强，屏蔽效果好的用于中子和γ屏蔽的配比型复合屏蔽材料十分必要。
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，而提供一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，其配比简单，使用方便，可靠性强，屏蔽效果好，易于使用维护。
本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。
一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，它是由PBPEB颗粒和屏蔽腻子配比而成，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，所述PBPEB颗粒由铅粉、高密度聚乙烯粉、碳化硼、硅烷偶联剂称样配重，再经造粒工艺加工而成，所述屏蔽腻子由环氧树脂、固化剂、聚乙烯粉、碳化硼粉、铅砂、加工助剂称样配重，在高速搅拌机内搅拌加工而成。
在上述技术方案中，所述PBPEB颗粒为球体结构，其具体加工工艺为：
第一步，称取如下重量比例的组分，铅粉：高密度聚乙烯粉：碳化硼：硅烷偶联剂=50：34：8：2，在高速搅拌机中搅拌偶联30min；
第二步，将第一步得到的混合物通过密炼机密炼120min至混合物到熔融状态；
第三步，将熔融状态的混合物通过挤出机挤出，冷却后通过切割机造粒。
在上述技术方案中，所述屏蔽腻子由环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36称样配重，在高速搅拌机内搅拌30min以上加工而成，且须在60min内使用。所述加工助剂包括消泡剂、平流剂、分散剂、促进剂。
在上述技术方案中，为使配比型复合屏蔽材料屏蔽效果达到最佳，PBPEB颗粒采用两种规格，其直径比为大颗粒：小颗粒=100:22.48；重量比为大颗粒：小颗粒=44:1，PBPEB颗粒的直径和密度可根据不同的需求进行调整，密度范围为（2.5~4.5）g/cm3，但两种颗粒直径比和重量比不变。
本发明还提供一种上述的具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，称取如下重量比例的组分，环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36置入高速搅拌机的搅拌容器中将其充分搅拌均匀，获得屏蔽腻子；
第二步，向搅拌容器中倒入PBPEB颗粒，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，使用振动棒振动搅拌30min，待混合物排出内含的空气且PBPEB颗粒和屏蔽腻子混合均匀，静置约240min完全固化后即获得配比型复合屏蔽材料。
本发明具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，其配比简单，使用方便，可靠性强，屏蔽效果好，易于使用维护；本发明配比型复合屏蔽材料适用于多种区域，能满足不同屏蔽效果的要求，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为本发明实施例配比型复合屏蔽材料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
本实施例提供一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，由PBPEB颗粒和屏蔽腻子配比而成，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，PBPEB颗粒和屏蔽腻子的比例可以根据不同的屏蔽需求进行调整。
所述PBPEB颗粒为球体结构，加工工艺为：
第一步，称取如下重量比例的组分，铅粉：高密度聚乙烯粉：碳化硼：硅烷偶联剂=50：34：8：2，在高速搅拌机中搅拌偶联30min；
第二步，将第一步得到的混合物通过密炼机密炼120min至混合物到熔融状态；
第三步，将熔融状态的混合物通过挤出机挤出，冷却后通过切割机造粒。
所述屏蔽腻子由环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36称样配重，在高速搅拌机内搅拌30min以上加工而成，且须在60min内使用。所述加工助剂包括消泡剂、平流剂、分散剂、促进剂等。
在上述实施例中，为使配比型复合屏蔽材料屏蔽效果达到最佳，PBPEB颗粒采用两种规格，其直径比为大颗粒：小颗粒=100:22.48；重量比为大颗粒：小颗粒=44:1，PBPEB颗粒的直径和密度可根据不同的需求进行调整，密度范围为（2.5~4.5）g/cm3，但两种颗粒直径比和重量比不变。
如图1所示，本实施例提供一种上述的具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将PBPEB颗粒按照直径比为大颗粒：小颗粒=100:22.48，重量比为大颗粒：小颗粒=44:1，称重待用；
第二步，称取如下重量比例的组分，环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36置入高速搅拌机的搅拌容器中将其充分搅拌均匀，获得屏蔽腻子；物料在搅拌容器中的混合时间不少于30min，让屏蔽腻子中的加工助剂充分发挥作用；
第三步，向搅拌容器中倒入准备好的两种规格的PBPEB颗粒，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，使用振动棒振动搅拌30min，待混合物排出内含的空气且PBPEB颗粒和屏蔽腻子混合均匀，静置约240min完全固化后即获得配比型复合屏蔽材料，并于30min内浇筑于所需施工部位。
在上述实施例中，对屏蔽效果要求不高的特殊区域，可以调整大颗粒与小颗粒的直径比和重量比，也可以采用单一直径PBPEB颗粒与屏蔽腻子混合。
应用效果测试：
将本实施例配比型复合屏蔽材料的屏蔽效果与同类材料进行对比，其结果如下表所示：
表1 配比型复合屏蔽材料屏蔽效果与同类材料对比
（cm-1）
Figure 998028DEST_PATH_IMAGE002
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出的各种变换或变型也应视为在本发明的保护范围之内，由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.一种具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，其特征在于：它是由PBPEB颗粒和屏蔽腻子配比而成，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，所述PBPEB颗粒由铅粉、高密度聚乙烯粉、碳化硼、硅烷偶联剂称样配重，再经造粒工艺加工而成，所述PBPEB颗粒为球体结构，所述PBPEB颗粒采用两种规格，其直径比为大颗粒：小颗粒=100:22.48，重量比为大颗粒：小颗粒=44:1，PBPEB颗粒的直径和密度可根据不同的需求进行调整，密度范围为（2.5~4.5）g/cm3，但两种颗粒直径比和重量比不变，所述屏蔽腻子由环氧树脂、固化剂、聚乙烯粉、碳化硼粉、铅砂、加工助剂称样配重，在高速搅拌机内搅拌加工而成。
2.根据权利要求1所述的具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，其特征在于所述PBPEB颗粒的具体加工工艺为：
第一步，称取如下重量比例的组分，铅粉：高密度聚乙烯粉：碳化硼：硅烷偶联剂=50：34：8：2，在高速搅拌机中搅拌偶联30min；
第二步，将第一步得到的混合物通过密炼机密炼120min至混合物到熔融状态；
第三步，将熔融状态的混合物通过挤出机挤出，冷却后通过切割机造粒。
3.根据权利要求1所述的具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料，其特征在于：所述屏蔽腻子由环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36称样配重，在高速搅拌机内搅拌30min以上加工而成，且须在60min内使用；所述加工助剂包括消泡剂、平流剂、分散剂、促进剂。
4.一种如权利要求1所述的具有中子和γ综合屏蔽效果的配比型复合屏蔽材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
第一步，称取如下重量比例的组分，环氧树脂：固化剂：聚乙烯粉：碳化硼粉：铅砂：加工助剂=100：60：30：60：900：36置入高速搅拌机的搅拌容器中将其充分搅拌均匀，获得屏蔽腻子；
第二步，向搅拌容器中倒入PBPEB颗粒，其重量比为PBPEB颗粒：屏蔽腻子=（1~3）:1，使用振动棒振动搅拌30min，待混合物排出内含的空气且PBPEB颗粒和屏蔽腻子混合均匀，静置240min完全固化后即获得配比型复合屏蔽材料。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0125889A1 (en) * 1983-05-12 1984-11-21 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Radiation shielding putty-like composition
WO2004023491A1 (fr) * 2002-09-05 2004-03-18 Yuri Sergeyevich Alexeyev Materiau de protection contre les rayonnements et procede de production de ce materiau

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070194256A1 (en) * 2005-05-10 2007-08-23 Space Micro, Inc. Multifunctional radiation shield for space and aerospace applications
CN100362050C (zh) * 2005-10-21 2008-01-16 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
CN103183928A (zh) * 2013-03-21 2013-07-03 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种具有中子屏蔽效果的耐高温屏蔽材料
CN104409124A (zh) * 2014-11-26 2015-03-11 北京富迪创业科技有限公司 一种辐射混合场用高填充复合屏蔽材料及制备方法
CN104710727B (zh) * 2015-03-27 2017-11-17 中国科学院长春应用化学研究所 环氧树脂基中子和γ射线屏蔽复合材料及其制备方法与应用
CN107555850B (zh) * 2017-07-21 2020-11-10 东莞中子科学中心 一种用于中子辐射防护的复合材料及其制备方法和应用
CN115058097A (zh) * 2017-10-10 2022-09-16 合肥显宏安瑞电子科技有限公司 一种射线屏蔽及高压绝缘树脂组合物及其制备方法与应用
CN107573569A (zh) * 2017-10-27 2018-01-12 镇江奥特氟科技有限公司 一种高性能屏蔽中子伽玛辐射的复合颗粒材料及辐射板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0125889A1 (en) * 1983-05-12 1984-11-21 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Radiation shielding putty-like composition
WO2004023491A1 (fr) * 2002-09-05 2004-03-18 Yuri Sergeyevich Alexeyev Materiau de protection contre les rayonnements et procede de production de ce materiau

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