CN115160679A - 一种防辐射高分子复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防辐射高分子复合材料，属于防辐射材料技术领域，按重量份包括：聚乙烯、偶氮二甲酰胺、硫酸钡、氧化锌、过氧化二异丙苯、硬脂酸和银。本发明的防辐射高分子复合材料中不含有毒重金属化合物，是一种安全防辐射材料，成本低廉，易于推广，制备工艺简易。

Description

一种防辐射高分子复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于防辐射材料技术领域，具体涉及一种防辐射高分子复合材料及其制备方法。
背景技术
各种射线的长期辐射是使高分子产品劣化的重要原因，因此提高材料的抗辐照能力是非常重要的。聚合物的耐辐照性与其分子结构、分子量和聚集态有关，不吸收某些射线，或者吸收射线后产生光交联的聚合物耐辐射性能好，如聚苯乙烯和聚乙烯等。相反，辐射后发生分解的聚合物耐辐射较差，如丁基橡胶等。此外，防止射线的进入或者淬灭辐射引起的激发态自由基也是提高耐辐射的重要手段，在聚合物分子中引入稳定结构可以构成本征耐辐照高分子，在聚合物中添加稳定剂可以构成复合性耐辐照材料。能够起到上述功能有的添加剂包括光屏蔽剂、激发态淬灭剂和光抗氧剂等。橡胶等高分子材料，受高能射线辐照后，产生分子链的断裂或交联反应。耐辐射性好的填料有：氧化铅、五硫化二锑，较好的增塑剂有高芳烃油、苯二甲酸二丁酯。对苯二胺类防老剂有抗辐照的氧化作用。用于核反应堆装置、宇航装置、医用防射线用品及防护衣具等方面。
发明内容
现有技术中使用的防辐射高分子填料中多为有毒物质，例如氧化铅可以损害造血、神经、消化系统及肾脏，为解决现有技术中防辐射高分子所存在的问题，本发明提供一种防辐射高分子复合材料及其制备方法。
一种防辐射高分子复合材料，按重量份包括：聚乙烯100-110份；发泡剂3-6份；硫酸钡150-200份；氧化锌0.8-1.2份；交联剂0.5-1份；硬脂酸0.5-1份；银纤维20-25份。
本发明选择银纤维材料是由于其屏蔽效果相对于金属纤维防辐射材料来说更强，而且银还具有杀菌除臭、防静电、紫外线、耐磨的作用。
其中，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
其中，所述交联剂为氧化二异丙苯。
防辐射高分子复合材料的制备方法包括以下步骤：第一步：将聚乙烯、硫酸钡、氧化锌、过氧化二异丙苯、硬脂酸、银纤维，一起放入密炼机，混炼温度在90℃-118℃下，混炼10-30分钟；第二步：向上述密炼机内加入偶氮二甲酰胺，在112-120℃下混炼2-5分钟后出料；第三步：挤出机各段温度设定85-95℃，将密炼完成的物料倒入挤出进行塑炼，挤出的混炼体按照模具容量称重；第四步：将挤出后的料块装入一次发泡机模具内进行交联发泡，发泡温度为150-160℃，发泡时间为40-45分钟，发泡结束后脱模，自然冷却即获得防辐射高分子复合材料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明提供的防辐射高分子复合物不含有毒重金属化合物，是一种安全防辐射材料。
2.本发明提供的防辐射高分子复合物防辐射效果好，成本低廉，易于推广。
3.本发明提供的防辐射高分子复合物制备工艺简易。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并结合实施例对本发明的技术方案进行进一步描述。
实施例1
防辐射高分子复合材料，按重量份包括：聚乙烯100份；偶氮二甲酰胺3份；硫酸钡150份；氧化锌0.8份；过氧化二异丙苯0.5份；硬脂酸0.5份；银纤维20份。
防辐射高分子复合材料的制备方法包括以下步骤：第一步：将聚乙烯、硫酸钡、氧化锌、过氧化二异丙苯、硬脂酸、银纤维，一起放入密炼机，混炼温度在90℃下，混炼15分钟；第二步：向上述密炼机内加入偶氮二甲酰胺，在112℃下混炼3分钟后出料；第三步：挤出机各段温度设定85℃，将密炼完成的物料倒入挤出进行塑炼，挤出的混炼体按照模具容量称；第四步：将挤出后的料块装入一次发泡机模具内进行交联发泡，发泡温度为150℃，发泡时间为40分钟，发泡结束后脱模，自然冷却即获得防辐射高分子复合材料。
实施例2
防辐射高分子复合材料，按重量份包括：聚乙烯105份；偶氮二甲酰胺4.5份；硫酸钡175份；氧化锌1份；过氧化二异丙苯0.75份；硬脂酸0.75份；银纤维23份。
防辐射高分子复合材料的制备方法包括以下步骤：第一步：将聚乙烯、硫酸钡、氧化锌、过氧化二异丙苯、硬脂酸、银纤维，一起放入密炼机，混炼温度在110℃下，混炼15分钟；第二步：向上述密炼机内加入偶氮二甲酰胺，在115℃下混炼3分钟后出料；第三步：挤出机各段温度设定90℃，将密炼完成的物料倒入挤出进行塑炼，挤出的混炼体按照模具容量称重；第四步：将挤出后的料块装入一次发泡机模具内进行交联发泡，发泡温度为155℃，发泡时间为43分钟，发泡结束后脱模，自然冷却即获得防辐射高分子复合材料。
实施例3
防辐射高分子复合材料，按重量份包括：聚乙烯110份；偶氮二甲酰胺6份；硫酸钡200份；氧化锌1.2份；过氧化二异丙苯1份；硬脂酸1份；银纤维25份。
防辐射高分子复合材料的制备方法包括以下步骤：第一步：将聚乙烯、硫酸钡、氧化锌、过氧化二异丙苯、硬脂酸、银纤维，一起放入密炼机，混炼温度在118℃下，混炼15分钟；第二步：向上述密炼机内加入偶氮二甲酰胺，在120℃下混炼3分钟后出料；第三步：挤出机各段温度设定95℃ ，将密炼完成的物料倒入挤出进行塑炼，挤出的混炼体按照模具容量称重；第四步：将挤出后的料块装入一次发泡机模具内进行交联发泡，发泡温度为160℃，发泡时间为45分钟，发泡结束后脱模，自然冷却即获得防辐射高分子复合材料。
对实施例1-3的防辐射高分子复合材料进行性能测试，结果见表1。
表1 实施例1-3防辐射高分子复合材料性能数据
Figure 617733DEST_PATH_IMAGE002
从表1中可以看出，实施例中的复合材料的辐射屏蔽效能在30-50 db之间，均具有好的防辐射效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种防辐射高分子复合材料，其特征在于，按重量份包括：
聚乙烯 100-110份；
发泡剂3-6份；
硫酸钡 150-200份；
氧化锌 0.8-1.2份；
交联剂0.5-1份；
硬脂酸 0.5-1份；
银纤维20-25份。
2.根据权利要求1所述的防辐射高分子复合材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的防辐射高分子复合材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
4.根据权利要求1所述的防辐射高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将聚乙烯、硫酸钡、氧化锌、交联剂、硬脂酸、银纤维，一起放入密炼机，混炼温度在90℃-118℃下，混炼10-30分钟；
第二步：向上述密炼机内加入发泡剂，在112-120℃下混炼2-5分钟后出料；
第三步：挤出机各段温度设定85-95℃，将密炼完成的物料倒入挤出进行塑炼，挤出的混炼体按照模具容量称重；
第四步：将挤出后的料块装入一次发泡机模具内进行交联发泡，发泡温度为150-160℃，发泡时间为40-45分钟，发泡结束后脱模，自然冷却即获得防辐射高分子复合材料。
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