CN85100239A - 防x-射线有机玻璃的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种制备防X-射线有机玻璃的方法。该方法要点是从高分子化合物的大分子结构本身及添加复合组份两方面着手，选择能提供多种综合性能的单体及添加组份进行共聚合反应。采用先预聚合然后注模进行本体聚合的二步聚合工艺。用此法可制得具有良好防X-射线性能，质轻价廉，易于加工成型，抗冲击强度及表面强度较好的透明防X-射线材料。

Description

防X-射线有机玻璃的制备方法

本发明属于特种高分子材料的合成方法。

随着放射线技术的发展及其在医学、国防、科研及工农业生产上的日益广泛的应用，迫切需要质轻、透明，便于加工成型及可大面积直观的防护材料，以防止射线溢出，提高射线设备及操作水平，切实保障操作人员的安全。铅板是一种良好的传统使用的防护材料，但它笨重而不透明，材料的结构性能较差。含铅无机玻璃虽是一种透明有较好防护性能的材料，但大剂量照射后颜色加深而不利于观察，且质脆易碎，价格较贵，比较沉重，无法制得较大面积材料和不便于裁切加工。所以，这两种公用的防x-射线材料均不能很好满足使用上多方面综合性能的要求。

七十年代末日本协和瓦斯化学工业株式会社首先开拓防x-射线有机玻璃并取得专利（如：U.S.4182821;其它如Ger    offen    2751487，特开昭53-146097等），据报导采用了一步注模聚合成型的方法。1982年本发明人及上海珊瑚化工厂在第二次全国特种高分子材料会议上分别宣读了研制成功防x-射线有机玻璃的文章，但具体制备条件和方法均未详细报导。

本发明的目的在于提供一种制备防x-射线有机玻璃的方法。用该方法制备的防x-射线有机玻璃具有质轻、价廉、易于加工成型、透明等优良的综合性能。

本发明的要点是，从高分子化合物的大分子组成及结构本身和添加复合组份两方面着手，选择可提供所需各种综合性能及利于工艺实施的各种单体及添加组份，如引用含铅单体及非含铅单体、含铅添加组份及非含铅添加组份进行混合和多元共聚，从而得到具有防x-射线及其它综合性能的防x-射线透明有机玻璃。本发明在进行共聚反应时采取先行预聚合然后注模进行本体聚合的两步方法。这与国外专利（U.S.4182821）报导的一步注模聚合成型的已有技术相比，具有明显的可缩短生产周期，反应均匀，易于控制产品的纯度及质量和减少注模时渗漏的优点。改变和调整单体及添加组份的内容和比例，用此方法可得到符合不同要求的防x-射线透明有机玻璃。根据实际使用需要，本发明一般控制铅含量在10～40%，聚合引发剂用量在0.02～1%。

为实现上述目的，发明人选择了可提供各种综合性能的丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、乙二醇酯、β-羟乙酯、β-羟丙酯等一类单体;衣康酸的二甲酯、二乙酯，单甲酯，单乙酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，丙烯腈等乙烯基单体;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、己酸、辛酸、环烷酸、月桂酸等饱和和不饱和酸的铅盐;过氧化苯甲酰，过氧化二异丙苯，过氧化环己酮和偶氮二异丁腈等引发剂;邻苯二甲酸二丁酯，二辛酯，癸二酸二丁酯等增塑剂及硬脂酸，硅油等脱模剂，油溶性染料等。

用本发明所述方法制备的有机玻璃具有优良的光学性能（透光率大于86%），质量轻（比重1.4左右），是铅板（比重11.3）及无机铅玻璃（比重大于4）所无法比拟的，该有机玻璃防x-射线性能好，屏蔽效率高，调整体系的铅含量及不同厚度可得到不同铅含量即不同防护能力的材料，例如铅含量20%者可达铅当量为0.3mmpb左右（合乎医学防护要求）。该有机玻璃易于加工成型，可车、锯、刨、磨，材料冲击强度及表面硬度均较适宜。适用于在放射医学、射线器件、国防科研及工农业生产中作射线区域大面积直视观察窗、防护罩及屏蔽隔窗材料。这种有机玻璃是有效地防止射线溢出，提高射线设备操作水平，保障操作人员安全的优良屏蔽材料。

本发明的一个实施例如下：

取甲基丙烯酸甲酯18份，苯乙烯12份，甲基丙烯酸羟乙酯16份，甲基丙烯酸铅20份，辛酸铅15份，偶氮二丁腈0.14份，邻苯二甲酸二丁酯4份进行预聚合，然后注入由两块洁净的平板玻璃构成的模具内，封口后在50～120℃进行本体聚合4小时左右便可硬化，脱模后即得到以甲基丙烯酸甲酯为主体，内含甲基丙烯酸铅等含铅及非含铅单体，含铅及非含铅多种添加组份的防x-射线有机玻璃。

Claims (8)

1、制备防x-射线有机玻璃的方法。本发明的特征是选择含铅单体和非含铅单体、含铅及非含铅添加组份以及引发剂、增塑剂、脱模剂、油溶性染料等，均匀混合进行共聚合反应得到适当交联的共聚物的大分子结构。共聚合反应采用先预聚合然后注模进行本体聚合的二步聚合工艺。

2、按权利要求1所述非含铅单体，其特征在于选用丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、乙二醇酯、β-羟乙酯、β-羟丙酯等单体和衣康酸的二甲酯、二乙酯、单甲酯，单乙酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯、丙烯腈等乙烯基单体中一种或几种。

3、按权利要求1所述含铅单体及含铅添加组份，其特征在于选用丙烯酸、甲基丙烯酸，衣康酸等不饱和酸铅盐和己酸、辛酸、环烷酸、月桂酸等饱和酸铅盐中一种或几种。

4、按权利要求1所述引发剂，其特征在于选用过氧化苯甲酰，偶氮二异丁腈，过氧化二异丙苯，过氧化环己酮中一种。

5、按权利要求1所述增塑剂，其特征在于选用邻苯二甲酸二丁酯，二辛酯，癸二酸二辛酯中一种。

6、按权利要求1所述脱模剂，其特征在于可以是硬脂酸或者硅油。

7、按权利要求1所述共聚合反应，其特征在于控制铅含量为10～40%，引发剂用量在0.02～1%之间。

8、按权利要求1所述注模本体聚合，其特征在于反应温度为50～120℃。