CN108755109A - 新式轻薄防辐射面料及其制备方法 - Google Patents

新式轻薄防辐射面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了新式轻薄防辐射面料，解决了现有技术中防辐射衣物较重、成本高的问题。新式轻薄防辐射面料，由基础布料及基础布料上涂覆的防辐射涂层构成，所述防辐射涂层由硅胶、硅油、碳化硼颗粒混合硫化而成。通过上述技术方案，便可很好的解决现有技术中的问题。

Description

新式轻薄防辐射面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防辐射面料的制备技术，具体涉及一种重量轻、成本低的防辐射面料及其制备方法。
背景技术
辐射是一种通过空间传播的能量，辐射能量传播的方式分为粒子和电磁波的形式。它存在于所有的物质之中，是一种正常现象。核辐射是放射性元素的原子核从一种结构或者一种能量状态转变为另一种结构或能量状态的过程中释放出的微观粒子流。核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射两种。直接致电离辐射包括质子等带电粒子；间接致电离辐射包括UK死。剂量越大，危害越大。
随着我国在放射性物质和电离辐射方面技术研究和应用的迅速发展，一方面为国家和大众带来巨大利益，但同样也产生了一些核辐射危害。我国各类医疗放射器械等电磁辐射源数量逐年呈上升趋势，相应的核辐射发生几率也在不断提高。
目前，随着人们对于核辐射防范意识的提高，防辐射服开始被广泛使用。长期工作在较强核辐射环境下的人员，需要穿戴辐射防护服来抵御核辐射带来的危害。然而目前的防辐射服采用橡胶复合碳化硼陶瓷颗粒制备防辐射层，为布料夹层的三明治结构，非常厚重，穿戴起来非常不方便。
申请号为201710600787.9的中国专利文件公开了一种用于中子辐射防护的复合材料及其制备方法和应用，其中子防辐射材料包括了碳化硼、金属颗粒、硅胶类黏结剂；其最后将材料压制成板材使用。
发明内容
本发明的目的在于提供新式轻薄防辐射面料及其制备方法，通过在基础面料上涂覆碳化硼-硅胶薄膜涂层制备而成，使得可对具有防辐射涂层的面料进行剪裁，制作出轻量、超薄、高效的防护布料。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
新式轻薄防辐射面料，由基础布料及基础布料上涂覆的防辐射涂层构成，所述防辐射涂层由硅胶、硅油、碳化硼颗粒混合硫化而成。
新式轻薄防辐射面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳化硼与密度为0.35ml/g的硅胶A和密度为0.6ml/g的硅胶B 混合，形成混合液，硅胶A与硅胶B的比例为1∶1；
(2)在混合液中加入密度为0.963g/cm3的硅油，在150-600r/min的转速下在搅拌机中搅拌5-60分钟，形成涂料；
(3)将混合均匀的涂料涂覆在基础布料上，然后通过夹板将布料放入压强为20～80MPa、温度为50～150℃硫化机中加热硫化10～120min，然后在60～100℃的真空干燥箱中干燥24～30h获得涂层厚度均匀的防辐射布料。
作为一种优选技术方案，所述基础布料可以为全棉平布、亚麻布、青花布、府绸和牛仔布中任意一种。
作为一种优选技术方案，步骤(1)中，碳化硼所占体积比为0～80％，步骤(2)中硅油和混合液的比例为1∶0.1～10。
本发明与现有技术相比，具备以下有益效果：
与现有的技术相比，本发明直接在布料上制备防护效果良好的涂层材料，大大降低了涂层的厚度，有效获得减重效果。在布料上直接实现防辐射涂层的涂覆工艺是相当困难的，所以在市场上根本见不到类似的产品，本发明利用特殊的工艺手段，使涂覆的涂层能够牢固粘附在布料上，并且不降低布料的柔软性和可剪裁性，是一项重要的技术突破。发明中采用高温硫化效果，一方面实现胶体的固化，另一方面实现胶体向布料纤维中渗透，大大增加结合强度，这使得本项目顺利获得成功。
附图说明
图1为全棉平布带有硅胶-碳化硼涂层的显微结构扫描电镜照片。
图2为亚麻布带有硅胶-碳化硼涂层的显微结构扫描电镜照片。
图3为青花布带有硅胶-碳化硼涂层的显微结构扫描电镜照片。
图4为府绸带有硅胶-碳化硼涂层的显微结构扫描电镜照片。
图5为牛仔布带有硅胶-碳化硼涂层的显微结构扫描电镜照片。
图6为涂覆涂层亚麻布的光学照片。
图7为涂覆涂层全棉布的光学照片。
具体实施方式
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用作食品色料的焦糖，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
称量300目的碳化硼(以下简称B4C)粉体5g，放入25ml的密度为0.35 ml/g硅胶A和25ml的密度为0.6ml/g硅胶B中，混合均匀后取5ml硅油加入其中，并在150r/min转速的搅拌机中搅拌10分钟，获得稳定浓度适宜的碳化硼-硅胶混合胶状物；
取20cm×20cm的全棉平布布料，使用刷子将上述混合胶状物均匀涂覆在布料表面，使用聚四氟乙烯板将带有涂层的布料夹住并放入硫化机内，在压强为20MPa、温度为100℃的条件下硫化10分钟后，在60℃的真空干燥箱中干燥24小时，获得新型的防辐射布料。
把所得到的带有涂层的布料置于真空瓶上，在含水情况下对瓶内进行抽真空处理，测得透水克数为0.2g。经测试薄膜的厚度为70微米，碳化硼-硅胶涂层单位面积上的质量为2.92×10-3g/cm2，慢中子射线防护效率≥55％。
实施例2
称量1000目的B4C粉体10g，放入25ml的密度为0.35ml/g硅胶A和 25ml的密度为0.6ml/g硅胶B中，混合均匀后取10ml硅油加入其中并在300 r/min转速的搅拌机中搅拌40分钟，获得稳定的碳化硼-硅胶混合胶状物。取14 cm×14cm的亚麻布料，使用刷子将浆料均匀涂覆在布料的两个表面，然后用聚四氟乙烯夹板将带有涂层的布料夹住并放入硫化机内，在压强为50MPa、温度为100℃的条件下硫化30分钟后，在100℃的真空干燥箱中干燥30小时，获得新型的防辐射布料。把所得到的布料置于真空瓶上，在含水的情况下对瓶内进行抽真空处理，测得透水克数为0.1g。经测试薄膜的厚度为45微米，碳化硼涂层单位面积上的质量为3.03×10-3g/cm2，慢中子射线防护效率≥55％。
实施例3
称取10000目的B4C粉体10g，放入50ml的密度为0.35ml/g硅胶A和 50ml的密度为0.6ml/g硅胶B中，混合均匀后取20ml硅油加入其中，在600 r/min转速的搅拌机中搅拌60分钟，获得稳定浓度适宜的碳化硼-硅胶混合胶状物。取14cm×14cm的青花布料，使用刷子将浆料均匀涂覆在布料的两个表面，采用聚四氟乙烯夹板将带有涂层的布料夹住放入硫化机内，在压强为80MPa、温度为150℃的条件下硫化120分钟后，在80℃的真空干燥箱中干燥25小时，获得新型的防辐射布料。把所得到的布料置于真空瓶上，在含水的情况下对瓶内进行抽真空处理，测得透水克数为0.2g。经测试薄膜的厚度为45微米，碳化硼涂层单位面积上的质量为2.66×10-3g/cm2，慢中子射线防护效率≥55％。
实施例4
称取2000目的B4C粉体5g，放入25ml的密度为0.35ml/g硅胶A和25ml 的密度为0.6ml/g硅胶B中，混合均匀后取10ml硅油加入其中，并在200r/min 转速的搅拌机中搅拌20分钟，获得浓度适宜的碳化硼-硅胶混合胶状物。取15cm×15cm的府绸布料，使用刷子将浆料均匀涂覆在布料的双表面，采用聚四氟乙烯夹板将带有涂层的布料夹住并固定放入硫化机内，在压强为40MPa、温度为 100℃的条件下硫化60分钟后，在80℃的真空干燥箱中干燥24小时，获得新型的防辐射布料。把所得到的布料置于真空瓶上，在含水的情况下对瓶内进行抽真空处理，测得透水克数为0.1g。经测试薄膜的厚度为120微米，碳化硼涂层单位面积上的质量为1.83×10-3g/cm2，慢中子射线防护效率≥55％。
实施例5
称量3000目的B4C粉体10g，放入25ml的密度为0.35ml/g硅胶A和 25ml的密度为0.6ml/g硅胶B中，混合均匀后取10ml硅油加入其中并在300 r/min转速的搅拌机中搅拌40分钟，获得稳定的碳化硼-硅胶混合胶状物。取14 cm×14cm的牛仔布料，使用刷子将浆料均匀涂覆在布料的两个表面，然后用聚四氟乙烯夹板将带有涂层的布料夹住并放入硫化机内，在压强为50MPa、温度为100℃的条件下硫化30分钟后，在100℃的真空干燥箱中干燥30小时，获得新型的防辐射布料。把所得到的布料置于真空瓶上，在含水的情况下对瓶内进行抽真空处理，测得透水克数为0.2g。经测试薄膜的厚度为80微米，碳化硼涂层单位面积上的质量为3.03×10-3g/cm2，慢中子射线防护效率≥55％。
本发明和现有的防辐射面料相比，所使用的高分子材料用量更少，在相同面积上的重量减轻一半，成本降低一半以上。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.新式轻薄防辐射面料，其特征在于，由基础布料及基础布料上涂覆的防辐射涂层构成，所述防辐射涂层由硅胶、硅油、碳化硼颗粒混合硫化而成。
2.新式轻薄防辐射面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碳化硼与密度为0.35ml/g的硅胶A和密度为0.6ml/g的硅胶B混合，形成混合液，硅胶A与硅胶B的比例为1∶1；
(2)在混合液中加入密度为0.963g/cm3的硅油，在150-600r/min的转速下在搅拌机中搅拌5-60分钟，形成涂料；
(3)将混合均匀的涂料涂覆在基础布料上，然后通过夹板将布料放入压强为20～80MPa、温度为50～150℃硫化机中加热硫化10～120min，然后在60～100℃的真空干燥箱中干燥24～30h获得涂层厚度均匀的防辐射布料。
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