CN108391410A

CN108391410A - 一种屏蔽板及其制备方法

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Publication number: CN108391410A
Application number: CN201810215447.9A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2018-08-10

Abstract

本发明公开一种屏蔽板，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14‑16份、钐粉10‑12份、钼丝39‑45份、铜丝29‑38份、氧化锡10‑12份、纳米银4‑6份、轻质碳酸钙22‑24份、钆粉2‑4份、铅粉2‑6份、氧化镝1‑3份、氧化钬1‑3份、碳化硅晶须12‑19份、纳米氧化锌2‑4份、邻苯二甲酸二异丁酯1‑3份、乙撑双硬脂酸酰胺1‑4份、芥酸酰胺2‑5份、萜烯树脂89‑101份、苯乙烯系热塑性弹性体33‑39份、聚苯乙烯150‑166份和二盐基邻苯二甲酸铅1‑3份，该屏蔽板具有出色的屏蔽效果。

Description

一种屏蔽板及其制备方法

技术领域

本发明涉及防辐射材料领域，具体涉及一种屏蔽板及其制备方法。

背景技术

电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或泄露的现象，叫电磁辐射。电磁辐射是一种看不见、摸不着的场。人类生存的地球本身就是一个大磁场，它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，太阳及其他星球也从外层空间源源不断地产生电磁辐射。围绕在人类身边的天然磁场、太阳光、家用电器等都会发出强度不同的辐射。电磁辐射是物质内部原子、分子处于运动状态的一种外在表现形式。

电磁辐射对我们生活环境有影响的电磁辐射分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类，而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。

现有的防辐射的屏蔽板经常运用到各种的领域上，人们越来越重视电磁辐射的负面影响，所以本领域的技术人员希望屏蔽板的电磁屏蔽性能可以更加出色。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有出色的屏蔽性能的屏蔽板及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种屏蔽板及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14-16份、钐粉10-12份、钼丝39-45份、铜丝29-38份、氧化锡10-12份、纳米银4-6份、轻质碳酸钙22-24份、钆粉2-4份、铅粉2-6份、氧化镝1-3份、氧化钬1-3份、碳化硅晶须12-19份、纳米氧化锌2-4份、邻苯二甲酸二异丁酯1-3份、乙撑双硬脂酸酰胺1-4份、芥酸酰胺2-5份、萜烯树脂89-101份、苯乙烯系热塑性弹性体33-39份、聚苯乙烯150-166份和二盐基邻苯二甲酸铅1-3份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14份、钐粉10份、钼丝39份、铜丝29份、氧化锡10份、纳米银4份、轻质碳酸钙22份、钆粉2份、铅粉2份、氧化镝1份、氧化钬1份、碳化硅晶须12份、纳米氧化锌2份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、芥酸酰胺2份、萜烯树脂89份、苯乙烯系热塑性弹性体33份、聚苯乙烯150份和二盐基邻苯二甲酸铅1份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：钨粉16份、钐粉12份、钼丝45份、铜丝38份、氧化锡12份、纳米银6份、轻质碳酸钙24份、钆粉4份、铅粉6份、氧化镝3份、氧化钬3份、碳化硅晶须19份、纳米氧化锌4份、邻苯二甲酸二异丁酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、芥酸酰胺5份、萜烯树脂101份、苯乙烯系热塑性弹性体39份、聚苯乙烯166份和二盐基邻苯二甲酸铅3份。

进一步的，包括以下重量份数配比的原料：钨粉15份、钐粉11份、钼丝43份、铜丝34份、氧化锡11份、纳米银5份、轻质碳酸钙23份、钆粉3份、铅粉4份、氧化镝2份、氧化钬2份、碳化硅晶须15份、纳米氧化锌3份、邻苯二甲酸二异丁酯2份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、芥酸酰胺4份、萜烯树脂95份、苯乙烯系热塑性弹性体36份、聚苯乙烯160份和二盐基邻苯二甲酸铅2份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种屏蔽板的制备方法，包括以下步骤：

1）将钨粉14-16份、钐粉10-12份、氧化锡10-12份、纳米银4-6份、轻质碳酸钙22-24份、钆粉2-4份、铅粉2-6份、氧化镝1-3份、氧化钬1-3份、碳化硅晶须12-19份和纳米氧化锌2-4份一起置于真空加热炉中进行干燥处理，干燥温度为70-90℃,真空度为5-7Pa,干燥时间9-15min，制得干燥粉末，备用；

2）将步骤1）制得的干燥粉末一起倒入到球磨混料机中进行混料处理，其中，混料处理的转速为1000-1200r/min，持续时间为5-8h，制得混合物料，备用；

3）将钼丝39-45份编织成网格为正方形的网体，制得钼丝网，备用；

4）将铜丝29-38份编织成网格为正六边的网体，制得铜丝网，备用；

5）将邻苯二甲酸二异丁酯1-3份、乙撑双硬脂酸酰胺1-4份、芥酸酰胺2-5份、萜烯树脂89-101份、苯乙烯系热塑性弹性体33-39份、聚苯乙烯150-166份和二盐基邻苯二甲酸铅1-3份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，其中，其中加热温度为240-260℃，搅拌速度为40-60r/min，制得粘稠液体，备用；

6）将步骤2）制得的混合物料倒入到步骤5）制得的粘稠液体中进行保温混合处理，其中，保温温度为240℃，搅拌速度为230-280 r/min，保温搅拌时间为2-6h，制得液状物，备用；

7）将步骤6）制得的液状物分成A、B和C份，其中，A、B和C份重量比为1：2：1，然后分别进行保温搅拌处理，保温温度为240℃，保温时间为1-3h，B份液状物在保温时不断通入二氧化碳，制得A份熔融状态的塑料胶体、B份熔融状态的塑料胶体和C熔融状态的塑料胶体，备用；

8）将步骤6）制得的A份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中，在施压条件下冷却至150-170℃后铺上步骤3）制得的钼丝网，然后再将步骤6）制得的B份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中冷却至170-185℃后铺上步骤4）制得的铜丝网，继而将步骤6）制得的C份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中在施压条件下冷却，脱模，即得屏蔽板。

进一步的，所述步骤8）中的施压压力为7-12Mpa。

进一步的，所述步骤6）中的二氧化碳通入量为0.8-1.5m³/min。

本发明的有益效果是：通过添加有钐粉配合具有加大的中子俘获面的钆粉，可以起到出色的中子吸收性能，而钨又具有良好的γ射线的吸收性能，配合铅粉可以防护X射线及其他放射线的能力，从而可以起到出色屏蔽效果，导电性是抗辐射的基础原理；而且板材内部设置有一体成型的钼丝网和铜丝网，钼丝和铜丝具有良好的导电性，在成型过程中由于钼丝网和铜丝网的熔点较高，导电性能较好，钼丝网和铜丝网不会熔化，在板材内部依然为网状的结构，而网状的结构与分散相的导电填料的结构相比导电性能更加好，从而可以起到出色的电磁屏蔽效果；板材表面呈封闭的致密表层，芯部却呈微孔泡沫结构，成型后的制品抗弯曲性好，刚性高，内应力小，使用中不易产生大变形，机械加工性能好。

以下是屏蔽板的原料的特点或作用：

钨粉：粉末状的金属钨，高比重屏蔽原料，有较好的γ射线的吸收性能。

钐粉：用作中子吸收剂。

钼丝：为银白色金属，硬而坚韧，膨胀系数小，导电率大，导热性能好。

铜丝：延展性好，导热性和导电性高。

氧化锡：白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末，具有较好的导电性且具有反射红外线辐射的特性。

纳米银：对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且具有出色的导电性能。

轻质碳酸钙：碳酸钙在制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。

钆粉：为银白色金属，有延展性，钆有最高的热中子俘获面，可用作反应堆控制材料和防护材料，用作中子吸收剂。

铅粉：铅是一种金属元素，可用作耐硫酸腐蚀、防电离辐射、蓄电池等的材料，可以防护X射线及其他放射线，可以屏蔽放射性辐射。

氧化镝：白色粉末，微有吸湿性，磁性材料，磁性添加剂。

氧化钬：淡黄色或黄色粉末，属等轴晶系氧化钪型结构。，磁性材料，磁性添加剂。

碳化硅晶须：具有相当好的抗高温性能和很高强度，用于提高材质的韧性。

纳米氧化锌：具有吸收和散射紫外线能力，还具有抗菌抑菌、祛味防酶性能，同时还具有很强的吸收红外线的能力，比表面积大，活性更强，可以作为硫化活性剂等功能性添加剂，提制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化性能性能指标，延长制品的使用寿命，与纳米银复配可以起到良好的抑菌效果。

邻苯二甲酸二异丁酯：无色透明油状液体，不易挥发，略有芳香气味。作为增塑剂。

乙撑双硬脂酸酰胺：不但具有很好的外部润滑作用，而且具有很好的内部润滑作用，使得塑料成型加工中提高熔隔塑料的流动性和脱模性，从而提高了塑料加工的产量，降低了能耗，而且使制品获得了极高的表面光洁性、平滑性。由于在其分子结构中含有二个酰胺基-C-NH-,因而，该产品加入塑料后，使塑料制品具有较好的防静电性，使塑料制品不易“吸尘”着脏。与芥酸酰胺并用，有十分显著的协同效果。提高其它填充剂在塑料中可分散性。

芥酸酰胺：是一种应用范围广泛的优良精细化工产品。由于它具有较高的熔点和良好的热稳定性，主要用作各种塑料、树脂的抗粘剂和滑爽剂。

萜烯树脂：具有透明、无毒、中性、电绝缘性、疏水、不结晶、耐稀酸稀碱、耐热、耐光、抗老化和粘接力强等良好性能。并对各种合成物质有良好的相溶性。

苯乙烯系热塑性弹性体：具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体，与聚苯乙烯共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度，与萜烯树脂复配以改善聚苯乙烯冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水的缺点。

聚苯乙烯：是一种无色透明的热塑性塑料，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好。

二盐基邻苯二甲酸铅：作为热稳定剂，同时有吸收紫外线的作用，因此兼具优良的热稳定性和光稳定性。与各种增塑剂的反应性小，与邻苯二甲酸二异丁酯配合使用时具有协同性作用，使得制品加工性能非常好。

具体实施方式

实施例1：

一种屏蔽板，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14份、钐粉10份、钼丝39份、铜丝29份、氧化锡10份、纳米银4份、轻质碳酸钙22份、钆粉2份、铅粉2份、氧化镝1份、氧化钬1份、碳化硅晶须12份、纳米氧化锌2份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、芥酸酰胺2份、萜烯树脂89份、苯乙烯系热塑性弹性体33份、聚苯乙烯150份和二盐基邻苯二甲酸铅1份。

一种屏蔽板的制备方法包括以下步骤：

1）将钨粉14份、钐粉10份、氧化锡10份、纳米银4份、轻质碳酸钙22份、钆粉2份、铅粉2份、氧化镝1份、氧化钬1份、碳化硅晶须12份和纳米氧化锌2份一起置于真空加热炉中进行干燥处理，干燥温度为70℃,真空度为5Pa,干燥时间9min，制得干燥粉末，备用；

2）将步骤1）制得的干燥粉末一起倒入到球磨混料机中进行混料处理，其中，混料处理的转速为1000r/min，持续时间为5h，制得混合物料，备用；

3）将钼丝39份编织成网格为正方形的网体，制得钼丝网，备用；

4）将铜丝29份编织成网格为正六边的网体，制得铜丝网，备用；

5）将邻苯二甲酸二异丁酯1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、芥酸酰胺2份、萜烯树脂89份、苯乙烯系热塑性弹性体33份、聚苯乙烯150份和二盐基邻苯二甲酸铅1份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，其中，其中加热温度为240℃，搅拌速度为40r/min，制得粘稠液体，备用；

6）将步骤2）制得的混合物料倒入到步骤5）制得的粘稠液体中进行保温混合处理，其中，保温温度为240℃，搅拌速度为230r/min，保温搅拌时间为2h，制得液状物，备用；

7）将步骤6）制得的液状物分成A、B和C份，其中，A、B和C份重量比为1：2：1，然后分别进行保温搅拌处理，保温温度为240℃，保温时间为1h，B份液状物在保温时不断通入二氧化碳，制得A份熔融状态的塑料胶体、B份熔融状态的塑料胶体和C熔融状态的塑料胶体，备用；

8）将步骤6）制得的A份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中，在施压条件下冷却至150℃后铺上步骤3）制得的钼丝网，然后再将步骤6）制得的B份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中冷却至170℃后铺上步骤4）制得的铜丝网，继而将步骤6）制得的C份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中在施压条件下冷却，脱模，即得屏蔽板。

所述步骤8）中的施压压力为7Mpa。

所述步骤6）中的二氧化碳通入量为0.8m³/min。

实施例2：

一种屏蔽板，包括以下重量份数配比的原料：钨粉16份、钐粉12份、钼丝45份、铜丝38份、氧化锡12份、纳米银6份、轻质碳酸钙24份、钆粉4份、铅粉6份、氧化镝3份、氧化钬3份、碳化硅晶须19份、纳米氧化锌4份、邻苯二甲酸二异丁酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、芥酸酰胺5份、萜烯树脂101份、苯乙烯系热塑性弹性体39份、聚苯乙烯166份和二盐基邻苯二甲酸铅3份。

一种屏蔽板的制备方法，包括以下步骤：

1）将钨粉16份、钐粉12份、氧化锡12份、纳米银6份、轻质碳酸钙24份、钆粉4份、铅粉6份、氧化镝3份、氧化钬3份、碳化硅晶须19份和纳米氧化锌4份一起置于真空加热炉中进行干燥处理，干燥温度为90℃,真空度为7Pa,干燥时间15min，制得干燥粉末，备用；

2）将步骤1）制得的干燥粉末一起倒入到球磨混料机中进行混料处理，其中，混料处理的转速为1200r/min，持续时间为8h，制得混合物料，备用；

3）将钼丝45份编织成网格为正方形的网体，制得钼丝网，备用；

4）将铜丝38份编织成网格为正六边的网体，制得铜丝网，备用；

5）将邻苯二甲酸二异丁酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、芥酸酰胺5份、萜烯树脂101份、苯乙烯系热塑性弹性体39份、聚苯乙烯166份和二盐基邻苯二甲酸铅3份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，其中，其中加热温度为260℃，搅拌速度为60r/min，制得粘稠液体，备用；

6）将步骤2）制得的混合物料倒入到步骤5）制得的粘稠液体中进行保温混合处理，其中，保温温度为240℃，搅拌速度为280 r/min，保温搅拌时间为6h，制得液状物，备用；

7）将步骤6）制得的液状物分成A、B和C份，其中，A、B和C份重量比为1：2：1，然后分别进行保温搅拌处理，保温温度为240℃，保温时间为3h，B份液状物在保温时不断通入二氧化碳，制得A份熔融状态的塑料胶体、B份熔融状态的塑料胶体和C熔融状态的塑料胶体，备用；

8）将步骤6）制得的A份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中，在施压条件下冷却至170℃后铺上步骤3）制得的钼丝网，然后再将步骤6）制得的B份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中冷却至185℃后铺上步骤4）制得的铜丝网，继而将步骤6）制得的C份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中在施压条件下冷却，脱模，即得屏蔽板。

所述步骤8）中的施压压力为12Mpa。

所述步骤6）中的二氧化碳通入量为1.5m³/min。

实施例3：

一种屏蔽板，包括以下重量份数配比的原料：钨粉15份、钐粉11份、钼丝43份、铜丝34份、氧化锡11份、纳米银5份、轻质碳酸钙23份、钆粉3份、铅粉4份、氧化镝2份、氧化钬2份、碳化硅晶须15份、纳米氧化锌3份、邻苯二甲酸二异丁酯2份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、芥酸酰胺4份、萜烯树脂95份、苯乙烯系热塑性弹性体36份、聚苯乙烯160份和二盐基邻苯二甲酸铅2份。

一种屏蔽板的制备方法，包括以下步骤：

1）将钨粉15份、钐粉11份、氧化锡11份、纳米银5份、轻质碳酸钙23份、钆粉3份、铅粉4份、氧化镝2份、氧化钬2份、碳化硅晶须15份和纳米氧化锌3份一起置于真空加热炉中进行干燥处理，干燥温度为80℃,真空度为6Pa,干燥时间13min，制得干燥粉末，备用；

2）将步骤1）制得的干燥粉末一起倒入到球磨混料机中进行混料处理，其中，混料处理的转速为1100r/min，持续时间为6h，制得混合物料，备用；

3）将钼丝43份编织成网格为正方形的网体，制得钼丝网，备用；

4）将铜丝34份编织成网格为正六边的网体，制得铜丝网，备用；

5）将邻苯二甲酸二异丁酯2份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、芥酸酰胺4份、萜烯树脂95份、苯乙烯系热塑性弹性体36份、聚苯乙烯160份和二盐基邻苯二甲酸铅2份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，其中，其中加热温度为250℃，搅拌速度为50r/min，制得粘稠液体，备用；

6）将步骤2）制得的混合物料倒入到步骤5）制得的粘稠液体中进行保温混合处理，其中，保温温度为240℃，搅拌速度为250r/min，保温搅拌时间为4h，制得液状物，备用；

7）将步骤6）制得的液状物分成A、B和C份，其中，A、B和C份重量比为1：2：1，然后分别进行保温搅拌处理，保温温度为240℃，保温时间为2h，B份液状物在保温时不断通入二氧化碳，制得A份熔融状态的塑料胶体、B份熔融状态的塑料胶体和C熔融状态的塑料胶体，备用；

8）将步骤6）制得的A份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中，在施压条件下冷却至160℃后铺上步骤3）制得的钼丝网，然后再将步骤6）制得的B份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中冷却至180℃后铺上步骤4）制得的铜丝网，继而将步骤6）制得的C份熔融状态的塑料胶体倒入到模具中在施压条件下冷却，脱模，即得屏蔽板。

所述步骤8）中的施压压力为10Mpa。

所述步骤6）中的二氧化碳通入量为1m³/min。

实验例：

将实施例1中制得的屏蔽板作为实验组一，将实施例2中制得的屏蔽板作为实验组二，将实施例3中制得的屏蔽板作为实验组三，现有的普通板材作为对照组一，现有的屏蔽板作为对照组二，上述板材厚度相同，并将上述板材分别制作成体积相同的正方体盒子，然后将辐射源放置于盒子内，密封，然后使用辐射仪、中子检测仪和手持式电磁辐射检测仪分别进行检测，具体结果如下表所示：

通过对5组实验进行检测，本发明的屏蔽板与现有的普通板和屏蔽板相比屏蔽更好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种屏蔽板，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14-16份、钐粉10-12份、钼丝39-45份、铜丝29-38份、氧化锡10-12份、纳米银4-6份、轻质碳酸钙22-24份、钆粉2-4份、铅粉2-6份、氧化镝1-3份、氧化钬1-3份、碳化硅晶须12-19份、纳米氧化锌2-4份、邻苯二甲酸二异丁酯1-3份、乙撑双硬脂酸酰胺1-4份、芥酸酰胺2-5份、萜烯树脂89-101份、苯乙烯系热塑性弹性体33-39份、聚苯乙烯150-166份和二盐基邻苯二甲酸铅1-3份。

2.如权利要求1所述的一种屏蔽板，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：钨粉14份、钐粉10份、钼丝39份、铜丝29份、氧化锡10份、纳米银4份、轻质碳酸钙22份、钆粉2份、铅粉2份、氧化镝1份、氧化钬1份、碳化硅晶须12份、纳米氧化锌2份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、芥酸酰胺2份、萜烯树脂89份、苯乙烯系热塑性弹性体33份、聚苯乙烯150份和二盐基邻苯二甲酸铅1份。

3.如权利要求1所述的一种屏蔽板，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：钨粉16份、钐粉12份、钼丝45份、铜丝38份、氧化锡12份、纳米银6份、轻质碳酸钙24份、钆粉4份、铅粉6份、氧化镝3份、氧化钬3份、碳化硅晶须19份、纳米氧化锌4份、邻苯二甲酸二异丁酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、芥酸酰胺5份、萜烯树脂101份、苯乙烯系热塑性弹性体39份、聚苯乙烯166份和二盐基邻苯二甲酸铅3份。

4.如权利要求1所述的一种屏蔽板，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：钨粉15份、钐粉11份、钼丝43份、铜丝34份、氧化锡11份、纳米银5份、轻质碳酸钙23份、钆粉3份、铅粉4份、氧化镝2份、氧化钬2份、碳化硅晶须15份、纳米氧化锌3份、邻苯二甲酸二异丁酯2份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、芥酸酰胺4份、萜烯树脂95份、苯乙烯系热塑性弹性体36份、聚苯乙烯160份和二盐基邻苯二甲酸铅2份。

5.一种屏蔽板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的一种屏蔽板的制备方法，其特征在于，所述步骤8）中的施压压力为7-12Mpa。

7.如权利要求5所述的一种屏蔽板的制备方法，其特征在于，所述步骤6）中的二氧化碳通入量为0.8-1.5m³/min。