CN109338741A - 无铅x射线防护板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无铅X射线防护板及其制备方法，涉及X射线辐射防护材料及其制备方法领域，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布10‑13份、改性硅橡胶15‑20份、硼酸铋8‑12份、镨粉7‑10份、镧粉6‑10份、三氧化钨4‑8份、羧甲基纤维素钠2‑8份、聚丙烯酰胺5‑7份、甲基纤维素4‑8份、甲基戊醇2‑4份、偶联剂2‑5份，能够制得适用于受检者的无铅X射线防护板，降低X射线能量以达到对人体的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及X射线辐射防护材料及其制备方法领域，具体涉及一种无铅X射线防护板及其制备方法。
背景技术
随着X射线的进一步普及，医用X射线给人类带来巨大利益的同时也给人们造成一定的危害，虽然合理使用X射线则可以把危害降低到最低限度,更好地发挥其作用，但是使用X射线防护板仍然是医护人员必要的保护措施，其中铅当量是X射线防护板最重要的性能指标，但是随着使用年限的增加，长期接触铅服往往也会对医护人员的身体健康造成伤害。
公开号为CN101844908A的无铅X射线防护板及其制备方法，其选用硫酸钡，含钡硫铝酸盐水泥，增强纤维，云母粉，氧化铝粉，钛白粉，氧化锌，胶粘剂为原料，不采用重金属铅，即环保又降低了防护板的重量，且在制备方法中采用抽真空和多层加压相结合的工艺，使防护板强度加强，性能更好。
但是在X射线防护领域，大多为针对使用者进行精密的X射线防护，却往往忽略受检者在受检过程中如何在保证检测结果清晰的情况下，如何进一步提高X射线防护的防护效果，因此需要改进原料优化制作步骤，以达到性能更加优良的X射线防护板。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种无铅X射线防护板及其制备方法，制得适用于受检者的特殊X射线防护板。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布10-13份、改性硅橡胶15-20份、硼酸铋8-12份、镨粉7-10份、镧粉6-10份、三氧化钨4-8份、羧甲基纤维素钠2-8份、聚丙烯酰胺5-7份、甲基纤维素4-8份、甲基戊醇2-4份、偶联剂2-5份。
优选地，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布11-12份、改性硅橡胶16-18份、硼酸铋10-11份、镨粉8-9份、镧粉7-8份、三氧化钨5-6份、羧甲基纤维素钠4-7份、聚丙烯酰胺5-6份、甲基纤维素5-7份、甲基戊醇2-3份、偶联剂3-4份。
优选地，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布12份、改性硅橡胶17份、硼酸铋10份、镨粉8份、镧粉7份、三氧化钨5份、羧甲基纤维素钠6份、聚丙烯酰胺5份、甲基纤维素6份、甲基戊醇2份、偶联剂4份。
优选地，所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌20-40min后，加入偶联剂移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散30-40min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度，得到初料，取5-15层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
优选地，步骤(2)中所述涂层厚度为0.8-0.9mm。
优选地，步骤(1)中所述偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种。
(三)有益效果
本发明提供了一种无铅X射线防护板及其制备方法，具有以下有益效果：
首先，优选原料，利用硼酸铋纳米粒子、三氧化钨、镨粉等稀土元素，利用其特殊的几何、物理、化学性质，以及在原料配比上的控制，使得成品在保证一定屏蔽性能、对X射线能量进行吸收的同时，降低其能量以达到对人体的保护作用。
其次，以改性硅橡胶为原料，利用其与三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶共胶混合，与原料搭配得到分散涂料，辅助涂料与支撑料紧密结合，增加涂层的抗弯曲性。
最后，以化纤坯布为支撑料，有益于够得到毒性低、防护效果适中且成本低廉的无铅X射线防护板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布13份、改性硅橡胶15份、硼酸铋12份、镨粉7份、镧粉10份、三氧化钨4份、羧甲基纤维素钠8份、聚丙烯酰胺5份、甲基纤维素8份、甲基戊醇2份、偶联剂5份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌40min后，加入偶联剂(KH570)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散40min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度为0.8mm，得到初料，取10层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
实施例2：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布10份、改性硅橡胶20份、硼酸铋8份、镨粉10份、镧粉6份、三氧化钨8份、羧甲基纤维素钠2份、聚丙烯酰胺7份、甲基纤维素4份、甲基戊醇4份、偶联剂2份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌20min后，加入偶联剂(KH560)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散30min，得到涂料；
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实施例3：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布12份、改性硅橡胶16份、硼酸铋11份、镨粉8份、镧粉8份、三氧化钨5份、羧甲基纤维素钠7份、聚丙烯酰胺5份、甲基纤维素5份、甲基戊醇3份、偶联剂4份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌30min后，加入偶联剂(KH550)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散35min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度为0.85mm，得到初料，取11层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
实施例4：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布11份、改性硅橡胶18份、硼酸铋10份、镨粉9份、镧粉7份、三氧化钨6份、羧甲基纤维素钠4份、聚丙烯酰胺6份、甲基纤维素7份、甲基戊醇2份、偶联剂3份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌38min后，加入偶联剂(KH560)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散33min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度为0.82mm，得到初料，取14层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
实施例5：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布12份、改性硅橡胶17份、硼酸铋10份、镨粉8份、镧粉7份、三氧化钨5份、羧甲基纤维素钠6份、聚丙烯酰胺5份、甲基纤维素6份、甲基戊醇2份、偶联剂4份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌37min后，加入偶联剂(KH560)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散32min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度为0.88mm，得到初料，取13层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
实施例6：
一种无铅X射线防护板，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布11份、改性硅橡胶17份、硼酸铋9份、镨粉7份、镧粉9份、三氧化钨5份、羧甲基纤维素钠5份、聚丙烯酰胺6份、甲基纤维素5份、甲基戊醇3份、偶联剂4份。
所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌29min后，加入偶联剂(KH570)移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散32min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度为0.88mm，得到初料，取12层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
为了进一步说明本发明的有益效果，选用本发明实施例1-5制备的初料进行断裂强度以及抗弯长度等方面的性能研究，并选用实施例1-5制备而成的无铅X射线防护板成本，进行X射线屏蔽率的出测定，同时将结果记录在下表。
| 测试项目 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 断裂强度 | N | 1053 | 1059 | 1052 | 1055 | 1051 |
| 抗弯长度 | cm | 5.32 | 5.34 | 5.33 | 5.23 | 5.38 |
| 屏蔽率 | ％ | 47.5 | 47.1 | 47.8 | 47.3 | 47.5 |
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，包括语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种无铅X射线防护板，其特征在于，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布10-13份、改性硅橡胶15-20份、硼酸铋8-12份、镨粉7-10份、镧粉6-10份、三氧化钨4-8份、羧甲基纤维素钠2-8份、聚丙烯酰胺5-7份、甲基纤维素4-8份、甲基戊醇2-4份、偶联剂2-5份。
2.如权利要求1所述的无铅X射线防护板，其特征在于，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布11-12份、改性硅橡胶16-18份、硼酸铋10-11份、镨粉8-9份、镧粉7-8份、三氧化钨5-6份、羧甲基纤维素钠4-7份、聚丙烯酰胺5-6份、甲基纤维素5-7份、甲基戊醇2-3份、偶联剂3-4份。
3.如权利要求1所述的无铅X射线防护板，其特征在于，包括以下重量份数的原料组成：化纤坯布12份、改性硅橡胶17份、硼酸铋10份、镨粉8份、镧粉7份、三氧化钨5份、羧甲基纤维素钠6份、聚丙烯酰胺5份、甲基纤维素6份、甲基戊醇2份、偶联剂4份。
4.如权利要求1所述的无铅X射线防护板，其特征在于，所述改性硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)取硅橡胶原料投入反应釜中，升温持续搅拌，向反应釜中投入Fe2O3填料，在磁力搅拌下，加入硫化剂、抗老剂。
(2)随后依次加入三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶，持续升温混炼均匀，添加硫化剂在硫化机上一段硫化后，热风干燥二段硫化成型，传送到反应釜中加热融化得到改性硅橡胶。
5.如权利要求1所述的无铅X射线防护板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照重量份数取改性硅橡胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、三氧化钨均投入反应釜中，加热搅拌，研磨镨粉、镧粉、硼酸铋至纳米级后依次投入反应釜中，将混合物充分搅拌混合，以100r/min的转速缓慢搅拌20-40min后，加入偶联剂移至分散砂磨机在3000r/min的转速下分散30-40min，得到涂料；
(2)将涂料挤出均匀涂抹在化纤坯布表层，控制涂层厚度，得到初料，取10-15层初料叠加压制成型，依模具剪切后，热风烘干得到最终产物。
6.如权利要求5所述的无铅X射线防护板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述涂层厚度为0.8-0.9mm。
7.如权利要求5所述的无铅X射线防护板的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种。
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