KR101943576B1 - Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof - Google Patents

Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101943576B1
KR101943576B1 KR1020170045306A KR20170045306A KR101943576B1 KR 101943576 B1 KR101943576 B1 KR 101943576B1 KR 1020170045306 A KR1020170045306 A KR 1020170045306A KR 20170045306 A KR20170045306 A KR 20170045306A KR 101943576 B1 KR101943576 B1 KR 101943576B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer matrix
matrix composite
nanodiamond
polymer
dispersed
Prior art date
Application number
KR1020170045306A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180113782A (en
Inventor
정현훈
Original Assignee
서울대학교병원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교병원 filed Critical 서울대학교병원
Priority to KR1020170045306A priority Critical patent/KR101943576B1/en
Publication of KR20180113782A publication Critical patent/KR20180113782A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101943576B1 publication Critical patent/KR101943576B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10—Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 다이아몬드 분말을 고분자 매트릭스 합성물에 고밀도로 분산한 후, 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트의 층 사이로 분산하여 제작한 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 나노 고분자 방사선 보호재는, 나노 다이아몬드; 고분자 매트릭스 합성물; 및 층상 실리케이트; 를 포함하며, 상기 나노 다이아몬드는 상기 고분자 매트릭스 합성물에 균일하게 분산 도포되며, 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물은, 상기 층상 실리케이트의 적층된 상기 층 사이로 분산되어 다층 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 것이며, 나노 고분자 방사선 보호재 제조방법은, 나노 다이아몬드를 마련하는 단계; 상기 나노 다이아몬드를 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계; 및 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물을, 층상 실리케이트의 상기 층 사이로 분산하여 다층 구조를 이루는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다. The present invention relates to a nanoporous polymeric radiation shielding material prepared by dispersing a nanostructured diamond powder in a polymer matrix composite at a high density and then dispersing a polymer matrix composite between the layers of the layered silicate and a method for producing the same. ; Polymer matrix composites; And layered silicates; Wherein the nanodiamond is uniformly dispersed in the polymer matrix composite and the polymer matrix composite in which the nanodiamonds are dispersed is dispersed among the laminated layers of the layered silicate to form a multilayer structure The method of manufacturing a nanoporous polymeric radiation protection material comprises: preparing a nanodiamond; Dispersing the nanodiamond into a polymer matrix composite; And dispersing the polymer matrix compound dispersed with the nano-diamonds between the layers of the layer silicate to form a multi-layer structure.

Description

나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법 {Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nano polymeric radiation protection material,

본 발명은 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 다이아몬드 분말을 고분자 매트릭스 합성물에 고밀도로 분산한 후, 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트의 층 사이로 분산하여 제작한 방사선 차폐효과 및 내구성이 향상된 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a nanoporous polymeric radiation protection material and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a radiation shielding effect produced by dispersing a nano diamond powder in a polymer matrix composite at a high density and then dispersing a polymer matrix composite between layers of a layered silicate and To a nano polymeric radiation protection material having improved durability and a manufacturing method thereof.

방사선에는 α선, β선, γ선, X선, 중성자선 등이 있으며, α선은 헬륨이온, β선은 전자, γ선은 전자파이다. 방사선은 종류에 따라 물체를 투과하는 힘의 크기가 다르며, 이에 방사사선의 종류에 따라 차폐할 수 있는 방법이 달라지게 된다. There are α rays, β rays, γ rays, X rays, neutron rays, and the like. The α rays are helium ions, the β rays are electrons, and the γ rays are electromagnetic waves. Radiation differs depending on the type of force transmitted through the object, and the way in which it can be shielded depends on the type of radiation line.

α선은 투과력이 약해 얇은 종이 1장으로도 차폐할 수 있으며, β선은 α선 보다는 투과력이 커서 얇은 알루미늄판 등으로 차폐가 가능하다. γ선이나 X선은 투과력이 크며, 특히 γ선은 납 등을 사용해야만 차폐가 가능하다. 중성자선은 전하를 가지지 않는 입자로 물질을 투과하는 힘이 상당히 크기 때문에, 중선자선을 차폐하기 위해서는 수소를 많이 포함하는 물질(폴리에틸렌이나 파라핀 등)에 의해 감속시킨 후 붕소를 포함하는 물질로 차폐를 하여야 한다. The α line can be shielded by a thin sheet of paper with weak permeability, and the β line is shielded by a thin aluminum plate because the penetration force is larger than α line. The γ-ray or X-ray has a large permeability, and γ-ray can be shielded only by using lead or the like. Since the neutron beam is a particle that has no electric charge and the substance has a considerable force transmitting the substance, it is necessary to shield the heavy wire by using a material containing boron after decelerating by a material containing a lot of hydrogen (such as polyethylene or paraffin) shall.

이와 같은 방사선은 피폭시 인체에 악영향을 미치기 때문에, 방사선을 차폐하기 위한 방사선 보호재가 사용되고 있다. α선은 투과력이 약해 일반적인 옷으로도 차폐가 가능하지만, 투과력이 강한 γ선, X선, 중성자선 등을 차폐하기 위해 종래에는 납을 이용하고 있다. 종래의 방사선 보호재는 납판을 그대로 사용하거나 납 분말 이나 이산화납을 과량 고분자 수지에 배합하여 방사선 보호재로 사용하고 있다. Since such radiation adversely affects the human body during exposure, a radiation shielding material for shielding the radiation is used. The alpha rays are shielded by ordinary clothes because of weak penetration power, but lead is conventionally used for shielding? rays, X rays, neutron rays and the like which have strong penetrating power. Conventional radiation shielding materials are used as a radiation protection material by using a lead plate as it is, or by blending lead powder or lead dioxide in an excess polymer resin.

그러나 이러한 납을 이용한 종래의 방사선 보호재는 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 납은 인체에 해로운 물질로, 인체 중독을 일으킬 위험이 있다. 또한, 납을 사용 후 소각하거나, 폐기할 경우 환경오염을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.However, conventional radiation protection materials using such lead have the following problems. First, lead is a harmful substance to human body, there is a risk of poisoning the human body. In addition, there is a problem that incineration after use of lead or disposal may lead to environmental pollution.

이와 함께 납을 통해 방사선 차단막을 형성할 경우, 차단막의 두께가 얇기 때문에 제조과정에서 매우 작은 pin-hole이 발생할 수 있다. 이와 같은 pin-hole을 통해 방사선의 일부가 통과할 수 있게 되고, 이는 인체에 방사선을 피폭시키게 된다.In addition, when a radiation shield is formed through lead, a very small pin-hole may be generated in the manufacturing process because the thickness of the shield is thin. Through this pin-hole, a part of the radiation is allowed to pass, which causes the human body to be exposed to radiation.

pin-hole 등을 방지하거나, 중성자선과 같은 투과력이 강한 방사선을 차폐하기 위해서는 방사선 차단막의 두께를 증가시켜야 한다. 그러나 납은 무거운 물질이기 때문에 방사선 차단막의 두께를 증가시킬 경우 중량이 증가하게 되고, 중량이 증가한 방사선 차단막이 삽입된 보호재를 이용할 경우 장시간 활동이 어려운 문제점을 초래하게 된다. In order to prevent pin-holes, or to shield radiation with high permeability such as neutron rays, the thickness of the radiation shield must be increased. However, since lead is a heavy substance, the weight increases when the thickness of the radiation shield is increased, and when the radiation shield is inserted with the weight of the radiation shield, it is difficult to operate for a long time.

또한, 납으로 이루어진 방사선 차단막은 오랜 시간 사용하면 표면에 균열이 발생할 위험이 있다. 이러한 균열은 방사선의 일부를 통과시키게 되고, 통과된 방사선은 인체를 피폭시킬 위험이 발생하게 된다. In addition, the radiation shielding film made of lead has a risk of cracking on the surface when used for a long time. Such cracks may cause some of the radiation to pass through, and the radiation that is passed may risk exposure to the human body.

이와 같은 납의 문제점을 해결하기 위하여 납을 대체할 소재로 바륨을 주 소재로 하는 무연 보드 등이 사용되고 있지만, 납보다 비용이 비싼 문제점이 있다. 따라서, 친환경적이면서 가격 경쟁력이 있는 방사선 보호재 개발이 필요한 실정이다. In order to solve the problem of lead, a lead-free board mainly made of barium is used as a material to replace lead, but it is more expensive than lead. Therefore, it is necessary to develop radiation protection materials that are environmentally friendly and cost competitive.

미국 공개 특허공보 제2009-0220556호 (2009.09.03 공개)U.S. Published Patent Application No. 2009-0220556 (published on September 3, 2009)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 다이아몬드 분말을 고분자 매트릭스 합성물에 고밀도로 분산한 후, 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트의 층 사이로 분산하여 제작한 방사선 차폐효과 및 내구성이 향상된 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a nano diamond powder which is dispersed in a polymer matrix composite at a high density and then a polymer matrix composite is dispersed between layers of a layered silicate, The present invention relates to a nanoporous polymeric radiation protection material and a method for producing the same.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재는, 복수 개의 카르복실 그룹을 포함하여 이루어진 나노 다이아몬드; 고분자 중합체를 포함하여 이루어진 고분자 매트릭스 합성물; 및 층이 적층된 구조를 지니고 있는 층상 실리케이트; 를 포함하며, 상기 나노 다이아몬드는 상기 고분자 매트릭스 합성물에 균일하게 분산 도포되며, 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물은, 상기 층상 실리케이트의 적층된 상기 층 사이로 분산되어 다층 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 것이다. In order to solve the above-mentioned problems, the radiation protection material of the present invention comprises: a nanodiamond comprising a plurality of carboxyl groups; Polymer matrix composites comprising polymeric polymers; And a layered silicate having a layered structure; Wherein the nanodiamond is uniformly dispersed in the polymer matrix composite and the polymer matrix composite in which the nanodiamonds are dispersed is dispersed among the laminated layers of the layered silicate to form a multilayer structure .

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재의 복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부는 아민 그룹으로 치환되는 것이 바람직하며, 상기 고분자 매트릭스 합성물은 Polyether ether ketone(PEEK)인 것이 바람직하며, 상기 나노 고분자 방사선 보호재는, 시트 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. In order to solve the above problems, it is preferable that some of the plurality of carboxyl groups of the radioprotectant of the present invention are substituted with amine groups, and the polymer matrix compound is preferably polyether ether ketone (PEEK) It is preferable that the radiation protection material is formed in a sheet shape.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재의 제조방법은 복수 개의 카르복실 그룹을 포함하여 이루어진 나노 다이아몬드를 마련하는 단계; 상기 나노 다이아몬드를 고분자 중합체로 이루어진 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계; 및 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물을, 층이 적층된 구조를 지니고 있는 층상 실리케이트의 상기 층 사이로 분산하여 다층 구조를 이루는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a radiation shielding material, comprising: preparing a nanodiamond including a plurality of carboxyl groups; Dispersing the nanodiamond into a polymer matrix composite comprising a polymer; And dispersing the polymer matrix composite in which the nano-diamonds are dispersed, between the layers of a layered silicate having a layered structure to form a multi-layer structure.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재의 제조방법의 상기 나노 다이아몬드를 마련하는 단계는, 복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부를 아민 그룹으로 치환하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In order to solve the above-described problems, the step of preparing the nanodiamonds in the method of manufacturing a radiopaque material according to the present invention may further include the step of replacing a part of a plurality of the carboxyl groups with an amine group.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재의 제조방법의, 상기 나노 다이아몬드를 상기 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계 이전에, 상기 나노 다이아몬드 및 상기 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In order to solve the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a radiopaque material, comprising the step of polymer-reacting the nanodiamond and the polymer matrix compound with a macromer before dispersing the nanodiamond into the polymer matrix composite .

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방사선 보호재의 제조방법의 상기 고분자 매트릭스 합성물은 Polyether ether ketone(PEEK)인 것이 바람직하며, 상기 나노 고분자 방사선 보호재는 시트 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.In order to solve the above problems, the polymer matrix composite of the radiation protection material of the present invention is preferably a polyether ether ketone (PEEK), and the nano polymer radiation protection material is preferably formed in a sheet form.

본 발명은 나노 다이아몬드 분말을 고분자 매트릭스 합성물에 고밀도로 분산한 후, 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트의 층 사이로 분산하여 제작한 내구성이 향상된 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 방사선 보호재는 가벼우면서도 방사선을 차폐할 수 있어 사용이 편리한 장점이 있다. The present invention relates to a nano polymeric radiation protection material having improved durability, which is produced by dispersing a nano diamond powder in a polymer matrix compound at a high density and then dispersing a polymer matrix compound between layers of a layered silicate, and a method for producing the same. It has a merit of being easy to use because it can shield radiation with light weight.

또한, 본 발명의 방사선 보호재는 납을 사용하지 않기 때문에 인체에 유해하지 않으며, 사용 후 폐기시에도 환경에 유해하지 않은 장점이 있다. 이와 함께 본 발명의 방사선 보호재는 다층 구조로 제작되기 때문에 특정 층에 pin-hole이 존재하여도 다른 층에서 차단할 수 있기 때문에 방사선의 투과를 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the radiation protection material of the present invention does not use lead, it is not harmful to the human body and is not harmful to the environment even after disposal after use. In addition, since the radiation protection material of the present invention is manufactured in a multi-layered structure, even if a pin-hole exists in a specific layer, the radiation protection material can be blocked in another layer, thereby effectively suppressing radiation transmission.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 다이아몬드의 카르복실 그룹을 아민 그룹으로 치환하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 다이아몬드를 매크로머로 폴리머 반응시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매크로머로 폴리머 반응된 나노 다이아몬드 및 고분자 매트릭스 합성물를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 층상 실리케이트를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물이 층상 실리케이트 내부로 분산되어 다층 구조를 이루는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 고분자 방사선 보호재의 제조방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a view illustrating a process of replacing a carboxyl group of a nanodiamond with an amine group according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating a process of polymer-reacting a nanodiamond with a macromer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process of polymer-reacting a polymer matrix composition according to an exemplary embodiment of the present invention with a macromer.
Figure 4 is a diagram illustrating a macromer polymer responsive nanodiamond and polymer matrix composite according to one embodiment of the present invention.
5 illustrates a layered silicate according to one embodiment of the present invention.
6 is a view showing that a polymer matrix composite in which nanodiamonds are dispersed according to an embodiment of the present invention is dispersed into a layered silicate to form a multi-layer structure.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a nano polymeric radiation protection material according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 나노 다이아몬드 분말을 고분자 매트릭스 합성물에 고밀도로 분산한 후, 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트의 층 사이로 분산하여 제작한 방사선 차폐효과 및 내구성이 향상된 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoscale polymeric radiation protection material having improved radiation shielding effect and durability by dispersing a nanoscale diamond powder in a polymer matrix composite at a high density and dispersing a polymer matrix composite between layers of a layered silicate, and a method for manufacturing the same.

본 발명은 나노다이아몬드 분말을 고분자 수지에 분산하여 제작하는 나노 소재 복합재로, 전신보호복, 앞치마, 갑상선보호대, 장갑, 수술 중 방사선 치료 보호대 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 이와 같은 방사선 보호재는 방사선 의료 종사자와 환자, 원전 작업 종사자 등 방사선에 노출되어 작업하는 사람이 방사선 방호용으로 사용할 수 있는 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. The present invention can be manufactured in various forms such as general protective clothing, aprons, thyroid glands, gloves, and intra-operative radiation therapy guards, which are nanomaterial composites produced by dispersing nano diamond powder in a polymer resin. Such a radiation protection material can be used for radiation protection by a person who is exposed to radiation, such as a radiation medical practitioner, a patient, or a nuclear worker. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 나노 고분자 방사선 보호재는 나노 다이아몬드(110), 고분자 매트릭스 합성물(120), 층상 실리케이트(140)를 포함하여 이루어져 있다. The nano-polymer radiation protection material of the present invention comprises a nanodiamond 110, a polymer matrix composite 120, and a layered silicate 140.

상기 나노 다이아몬드(110)는 복수 개의 카르복실 그룹이 포함되어 있는 것이다. 구체적으로 상기 나노 다이아몬드(110)의 표면에는 복수 개의 카르복실기가 마련되어 있다. The nanodiamond 110 includes a plurality of carboxyl groups. Specifically, a plurality of carboxyl groups are provided on the surface of the nanodiamonds 110.

나노 다이아몬드의 경우 화학적으로 관능기가 부여되어 있으므로 알코올과 같은 물이나 친수성 용매에 잘 퍼지는데, 고분자 매트릭스 합성물에 균일하게 분산되기 위해서는 소수성이 필요하다. 이러한 상기 나노 다이아몬드(110)의 소수성을 높이기 위해 카르복실 그룹의 형태로 제작되며, 이와 함께 옥타데실아민(Octadecylamine, ODA)와 같은 아민 그룹도 이용될 수 있다. In the case of nanodiamonds, since they are chemically provided with functional groups, they are spread well in water such as alcohol and hydrophilic solvents. Hydrophobicity is required to uniformly disperse them in the polymer matrix composite. In order to increase the hydrophobicity of the nanodiamonds 110, the nanodiamonds 110 may be formed in the form of a carboxyl group. In addition, an amine group such as octadecylamine (ODA) may also be used.

구체적으로 아민 그룹은 복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부가 치환되어 이용될 수 있으며, 도 1과 같은 과정을 거쳐 카르복실 그룹은 아민 그룹으로 치환될 수 있다. 즉, 상기 나노 다이아몬드(110)의 관능기는 카르복실 그룹과 아민 그룹으로 이루어질 수 있는 것이다. 카르복실 그룹과 아민 그룹을 형성하는 과정은 카르복실 그룹과 아민 그룹의 화학적 반응에 의한 결과를 측정하면서 혼합성을 극대화 하는 과정을 통해 결정된다.Specifically, the amine group may be partially substituted by a plurality of the carboxyl groups, and the carboxyl group may be substituted with an amine group through the process shown in FIG. That is, the functional group of the nanodiamond 110 may be composed of a carboxyl group and an amine group. The process of forming a carboxyl group and an amine group is determined through a process of maximizing mixing while measuring the result of a chemical reaction between a carboxyl group and an amine group.

상기 고분자 매트릭스 합성물(120)(Polymer matrix composite)은 고분자 중합체(고분자 수지)를 포함하여 이루어진 것으로 다양한 고분자 중합체가 사용될 수 있다. 구체적으로 나노 고분자 방사선 보호재를 제작하기 위해 고분자 중합체는 Polyether ether ketone(PEEK)가 사용될 수 있다. The polymer matrix composite 120 comprises a polymeric polymer (polymer resin), and various polymeric polymers may be used. Specifically, polyether ether ketone (PEEK) can be used as a polymeric polymer for preparing nanoporous polymeric radiation protection materials.

PEEK는 할로겐화 벤조페논과 하이드로 키논의 용액 응축합 반응에 의해 제조되는 것으로, 2개의 에테르 결합과 1개의 케톤기에 의한 결합으로 연결된 3개의 벤젠 핵을 단위로 한 폴리머이다. PEEK는 단단하고 결정성을 갖으며, 높은 온도까지 강성이나 기계적 강도가 유지되고, 내열수, 내스팀성이 양호하며 내피로성이 좋기에 나노 고분자 방사선 보호재의 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)은 PEEK를 사용하는 것이 바람직하다.PEEK is a polymer prepared by the solution condensation reaction of benzophenone halide and hydroquinone and is composed of three benzene nuclei connected by two ether bonds and one ketone group. The polymer matrix composite 120 of the nanoporous polymeric radiation protection material is made of PEEK, because the PEEK is hard and crystalline, has stiffness and mechanical strength maintained at a high temperature, has good heat resistance, good steam resistance and fatigue resistance. Is preferably used.

상기 고분자 매트릭스 합성물(120)은 PEEK를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)은 화학적으로 안정하여 쉽게 물성의 악화가 일어나지 않고, 낮은 온도에서 가공할 수 있으며, 분말을 균일하게 분산시킬 수 있을 정도의 점도를 가지고 있다면 다양한 고분자 매트릭스 합성물을 사용할 수 있다. 가령, 폴리올레핀 계열의 고분자 수지, 엘라스토머 계열의 고분자 수지인 아크릴 고무, 실리콘 고무, 포스파진계 탄성체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아라미드 등도 사용될 수 있다. The polymer matrix composite 120 is preferably PEEK, but is not limited thereto. The polymer matrix composite 120 may be chemically stable so that it can be processed at low temperatures without deteriorating the physical properties easily and various polymer matrix compounds can be used so long as they have a viscosity sufficient to uniformly disperse the powder . For example, a polyolefin-based polymer resin, an elastomer-based polymer resin such as an acrylic rubber, a silicone rubber, a phosphazene-based elastomer, polyethylene terephthalate, and polyaramid may be used.

또한, 폴리바이닐아세테이트나 폴리 올레핀 엘라스토머 등을 적절한 비율로 섞어서 제조된 혼합물, 폴리에틸렌 수지에 붕소 등이 추가된 복합재 등과 같이 혼합물 또는 복합재로 이루어진 고분자 수지도 고분자 매트릭스 합성물로 사용될 수 있음은 물론이다. It goes without saying that a polymer resin composed of a mixture or a composite material such as a mixture prepared by mixing polyvinyl acetate or a polyolefin elastomer in an appropriate ratio or a composite in which boron is added to a polyethylene resin may be used as a polymer matrix composite.

상기 나노 다이아몬드(110)는 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 균일하게 분산 도포된다. 상기 나노 다이아몬드(110)는 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포되어 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)의 물성을 보강할 수 있는 보강재(Reinforcement)로 사용될 수 있는 것이다. 특히, 상기 나노 다이아몬드(110)를 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포하고, 이를 이용하여 방사선 보호재를 제작할 경우, 방사선을 효과적으로 차폐할 수 있게 된다. The nanodiamond 110 is uniformly dispersed in the polymer matrix composite 120. The nanodiamond 110 may be dispersed in the polymer matrix composite 120 and used as reinforcement to reinforce the physical properties of the polymer matrix composite 120. Particularly, when the nanodiamond 110 is dispersed in the polymer matrix composite 120 and a radiation protection material is prepared using the dispersion, the radiation can be effectively shielded.

상기 나노 다이아몬드(110)를 쉽게 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포하기 위해, 상기 나노 다이아몬드(110)는 매크로머(111)(marcomer)로 폴리머 반응될 수 있다. 구체적으로 도 2를 참조하면, 상기 나노 다이아몬드(110)는 아민 그룹 (또는 카르복실 그룹) 등으로 기능화 될 수 있고, 아민 그룹과 반응하는 매크로머(111)를 통해 폴리머 반응을 시킬 수 있게 된다. (여기서, 도 2의 "Z"는 아민 그룹 일 수 있다.)In order to easily disperse the nanodiamond 110 into the polymer matrix composite 120, the nanodiamond 110 may be polymerized with a macromer 111 (marcomer). Specifically, referring to FIG. 2, the nanodiamond 110 may be functionalized with an amine group (or a carboxyl group), and the polymer reaction may be performed through a macromer 111 reacting with an amine group. (Here, "Z" in FIG. 2 may be an amine group.)

이와 함께, 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)도 매크로머(121)(macromer)로 폴리머 반응될 수 있다. 구체적으로 도 3을 참조하면, 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)은 상술한 상기 나노 다이아몬드(110)에 사용된 매크로머(111)와 동일한 매크로머(121)를 이용하여 폴리머 반응될 수 있다. (여기서, 도 3의 "X"는 상기 나노 다이아몬드(110)의 매크로머(111)와 동일한 매크로머(121)를 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)에 폴리머 반응시키기 위해 다양한 물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 매크로머(111,121)는 아민 그룹 등에 반응할 수 있고, 상기 나노 다이아몬드(110) 및 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)을 폴리머 반응시킬 수 있다면 다양한 물질이 사용될 수 있음은 물론이다.)In addition, the polymer matrix composite 120 may also be polymer-reacted with a macromer 121. 3, the polymer matrix composite 120 may be polymerized using the same macromer 121 as the macromer 111 used in the nanodiamond 110 described above. (Here, "X" in FIG. 3 may be various materials for polymer-reacting the macromer 121, which is the same as the macromer 111 of the nanodiamond 110, to the polymer matrix composite 120. Also, The macromers 111 and 121 may react with an amine group or the like and various materials can be used as long as the nanodiamond 110 and the polymer matrix composite 120 can be polymerized.

도 4를 참조하면, 상기 나노 다이아몬드(110) 및 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)은 동일한 매크로머(111,121)로 폴리머 반응하였기 때문에, 상기 나노 다이아몬드(110) 및 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)의 표면에는 동일한 매크로머가 배치되고, 이를 통해 상기 나노 다이아몬드(110)는 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 쉽게 분산 도포된다. 4, since the nanodiamond 110 and the polymer matrix composite 120 are polymer-reacted with the same macromers 111 and 121, the surface of the nanodiamond 110 and the polymer matrix composite 120 The same macromer is disposed so that the nanodiamond 110 is easily dispersed into the polymer matrix composite 120.

도 5를 참조하면, 상기 층상 실리케이트(140)는 층이 적층된 구조를 지니고 있는 것이다. 상기 층상 실리케이트(140)는 매우 얇은 시트가 수십에서 수백장 적층된 구조를 지니고 있는 것으로, 상기 층상 실리케이트(140)는 이온의 존재와 함께 표면에 많은 양의 극성기가 존재하여 친수성이 매우 커서 층간에 항상 물 분자가 존재하는 것이다. (즉, 상기 층상 실리케이트(140)는 다량의 수분을 함유하고 있는 것이다.) Referring to FIG. 5, the layered silicate 140 has a layered structure. The layered silicate 140 has a structure in which a very thin sheet is stacked in several tens to several hundreds of layers. The layered silicate 140 has a large amount of polar groups on the surface together with the presence of ions, Water molecules are present. (I.e., the layered silicate 140 contains a large amount of water).

이와 같은 상기 층상 실리케이트(140)의 적층된 상기 층 사이로, 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물(130)이 분산될 수 있다. 구체적으로, 도 6을 참조하면, 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물(130)은 상기 층상 실리케이트(140) 층 사이 사이에 배치되어 다층 구조를 형성하게 된다. (즉, 상기 층상 실리케이트(140)는 가소성 필름 형태로 고분자 매트릭스 합성물에 고르게 분산되어 다층 구조화 될 수 있는 것이다.) Between the layers of the layered silicate 140, the polymer matrix composite 130 in which the nanodiamonds are dispersed can be dispersed. 6, the nanocrystal-dispersed polymer matrix composite 130 is disposed between the layers of the layered silicate 140 to form a multi-layer structure. (I. E., The layered silicate 140 may be evenly dispersed into a polymer matrix composition in the form of a plastic film to be multilayered).

상기 나노 다이아몬드(110)가 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)에 분산 도포되고, 상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물(130)이, 상기 층상 실리케이트(140)의 적층된 상기 층 사이로 분산됨으로써, 나노 고분자 복합소재가 형성된다. 이러한 나노 고분자 복합소재가 방사선 보호재로 제작되며, 방사선 보호재는 시트 형상으로 이루어질 수 있다. 시트 형상으로 이루어진 보호재는 전신보호복, 앞치마, 갑상선 호보대, 장갑, 수술 중 방사선 치료 보호대 등 다양한 형태로 제작되어, 방사선 의료종사자와 환자, 원전 작업 종사자 등에게 방사선 보호용으로 사용된다. The nano diamond 110 is dispersed in the polymer matrix composite 120 and the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed is dispersed among the laminated layers of the layer silicate 140, A nano-polymer composite material is formed. The nano-polymer composite material is made of a radiation protection material, and the radiation protection material can be formed in a sheet shape. Protective materials in sheet form are manufactured in various forms such as general protective clothing, apron, thyroid gland, gloves, and intra-operative radiotherapy guards, and are used for radiological protection to radiation medical workers, patients, and nuclear workers.

상술한 나노 고분자 방사선 보호재의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다. 나노 고분자 보호재의 제조방법의 나노 고분자 방사선 보호재는 상술한 나노 고분자 보호재와 동일한 것으로, 나노 고분자 방사선 보호재에 대한 구체적인 설명은 생략한다. A method of preparing the nano polymer radiation protection material will be described below. The nano-polymer radiation protection material of the nano-polymer protection material is the same as the nano-polymer protection material, and a detailed description of the nano-polymer radiation protection material is omitted.

도 7을 참조하면, 나노 고분자 방사선 보호재의 제조방법은 나노 다이아몬드를 마련하는 단계(S100), 나노 다이아몬드를 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계(S400), 나노 다이아몬드가 분산된 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트 층 사이로 분산하는 단계(S500)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 7, a method of manufacturing a nanoporous radiation protection material includes the steps of preparing a nanodiamond (S100), dispersing the nanodiamond into a composite of a polymer matrix (S400), forming a polymer matrix composite (S500). ≪ / RTI >

상기 나노 다이아몬드 마련하는 단계(S100)는, 복수 개의 카르복실 그룹을 포함하여 이루어진 나노 다이아몬드(110)를 마련하는 단계로, 구체적으로 표면에 복수 개의 카르복실기가 마련되어 있는 나노 다이아몬드(110)를 마련하는 것이다.The step (S100) of preparing the nanodiamonds is a step of providing a nanodiamond 110 including a plurality of carboxyl groups, specifically, a nanodiamond 110 having a plurality of carboxyl groups on its surface .

상기 나노 다이아몬드를 마련하는 단계(S100)에는 복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부를 아민 그룹으로 치환하는 단계(S200)를 포함하여 이루어질 수 있다. 나노 다이아몬드의 경우 화학적으로 관능기가 부여되어 있으므로 알코올과 같은 물이나 친수성 용매에 잘 퍼지는데, 고분자 매트릭스 합성물에 균일하게 분산되기 위해서는 소수성이 필요하다. 이러한 상기 나노 다이아몬드(110)의 소수성을 높이기 위해 카르복실 그룹의 형태로 제작되며, 이와 함께 옥타데실아민(Octadecylamine, ODA)와 같은 아민 그룹도 이용될 수 있다. The step (S100) of preparing the nanodiamonds may include a step (S200) of replacing a part of a plurality of the carboxyl groups with an amine group. In the case of nanodiamonds, since they are chemically provided with functional groups, they are spread well in water such as alcohol and hydrophilic solvents. Hydrophobicity is required to uniformly disperse them in the polymer matrix composite. In order to increase the hydrophobicity of the nanodiamonds 110, the nanodiamonds 110 may be formed in the form of a carboxyl group. In addition, an amine group such as octadecylamine (ODA) may also be used.

아민 그룹은 복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부가 치환되어 이용될 수 있으며, 도 1과 같은 과정을 거쳐 카르복실 그룹은 아민 그룹으로 치환될 수 있다. 상기 카르복실 그룹을 아민 그룹으로 치환하는 단계(S200)는 이와 같이 복수 개의 카르복실 그룹 중 일부를 아민 그룹으로 치환하는 단계이다. The amine group may be partially substituted with a plurality of the carboxyl groups, and the carboxyl group may be substituted with an amine group through the process shown in FIG. The step of replacing the carboxyl group with an amine group (S200) is a step of replacing some of the plurality of carboxyl groups with an amine group.

상기 나노 다이아몬드(110)는 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포되어 상기 고분자 매트릭스 합성물(120)의 물성을 보강할 수 있는 보강재(Reinforcement)로 사용될 수 있는 데, 상기 나노 다이아몬드를 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계(S400)는 나노 다이아몬드(110)를 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포하는 단계이다. The nanodiamond 110 may be dispersed in the polymer matrix composite 120 and used as a reinforcing material to reinforce the polymer matrix composite 120. The nanodiamond 110 may be a polymer matrix composite (S400) is a step of dispersing and applying the nanodiamond (110) into the polymer matrix composite (120).

상기 나노 다이아몬드를 상기 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계(S400) 이전에는, 상기 나노 다이아몬드(110)를 쉽게 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 분산 도포하기 위해, 상기 나노 다이아몬드 및 상기 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 단계(S300)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In order to easily disperse the nanodiamond 110 into the polymer matrix composite 120, the nanodiamond and the polymer matrix composite 120 may be dispersed in the polymer matrix composite 120 before the step (S400) of dispersing the nanodiamond into the polymer matrix composite To a macromer (S300).

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 나노 다이아몬드 및 상기 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 단계(S300)는, 상술한 바와 같이 아민 그룹(또는 카르복실 그룹) 등으로 기능화된 나노 다이아몬드(110)를 매크로머(111)로 폴리머 반응시키고, 나노 다이아몬드(110)를 폴리머 반응시킨 매크로머(111)와 동일한 매크로머(121)로 고분자 매트리스 합성물(120)을 폴리머 반응시키는 것이다. Referring to FIGS. 2 and 3, the step (S300) of reacting the nanodiamond and the polymer matrix compound with a macromer is performed by reacting a nanodiamid 110 functionalized with an amine group (or a carboxyl group) Is subjected to polymer reaction with a macromer (111), and the polymer mattress composite (120) is subjected to polymer reaction with the same macromer (121) as the macromer (111) in which the nanodiamond (110) is polymerized.

나노 다이아몬드(110) 및 고분자 매트릭스 합성물(120)은 동일한 매크로머(111,121)로 폴리머 반응하였기 때문에, 나노 다이아몬드(110) 및 고분자 매트릭스 합성물(120)의 표면에는 동일한 매크로머(111,121)가 배치되고, 이를 통해 상기 나노 다이아몬드(110)는 상기 고분자 매트릭스 합성물(120) 내부로 쉽게 분산 도포된다. Since the nanodiamonds 110 and the polymer matrix composite 120 are polymer reacted with the same macromers 111 and 121, the same macromers 111 and 121 are disposed on the surfaces of the nanodiamonds 110 and the polymer matrix composite 120, The nanodiamonds 110 are easily dispersed into the polymer matrix composite 120.

상기 나노 다이아몬드가 분산된 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트 층 사이로 분산하는 단계(S500)는 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물(130)을 층이 적층된 구조를 지니고 있는 층상 실리케이트(140)의 층 사이로 분산하여 다층 구조를 이루는 단계이다. 도 6을 참조하면, 나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물(130)은 상기 층상 실리케이트(140) 층 사이 사이에 배치되어 다층 구조를 형성하게 된다. The step (S500) of dispersing the polymer matrix composite in which the nanodiamonds are dispersed into the layered silicate layers (S500) includes the step of depositing the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed in the layered silicate 140 To form a multi-layer structure. Referring to FIG. 6, a polymer matrix composite 130 in which nanodiamonds are dispersed is disposed between the layers of the layered silicate 140 to form a multi-layer structure.

일반적으로 고분자를 층상 실리케이트 층 사이에 접착시키는 방법으로는, 고분자를 용매에 녹여 용액을 만들고 이를 유기화된 층상 실리케이트와 혼합하는 용액법, 용매를 사용하지 않고 용융 상태의 고분자와 유기화된 층상 실리케이트를 혼합하는 용융 혼합법, 고분자의 단량체를 유기화된 층상 실리케이트와 혼합, 삽입하고 중합시키는 중합법과 같은 방법이 있다. Generally, as a method for bonding a polymer to a layered silicate layer, there are a solution method in which a polymer is dissolved in a solvent to prepare a solution and this is mixed with an organic layered silicate, a method in which a polymer in a molten state is mixed with an organically modified layered silicate And a polymerization method in which a monomer of a polymer is mixed with an organic layered silicate, and the monomer is inserted and polymerized.

여기서, 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물(130)을 상기 층상 실리케이트(140)에 분산 도포시키는 방법, 즉, 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물(130)을 상기 층상 실리케이트(140)에 접착 시키는 방법은 용액법, 용융 혼합법, 중합법 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물(130)을 상기 층상 실리케이트(140)에 분산 도포시킬 수 있다면 다양한 방법이 사용될 수 있음은 물론이다. The method of dispersing and coating the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed in the layered silicate 140, that is, the method in which the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed is applied to the layered silicate 140, A solution method, a melt mixing method, a polymerization method, or the like can be used. However, the present invention is not limited thereto, and various methods can be used as long as the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed can be dispersedly applied to the layered silicate 140.

상술한 바와 같이 나노 고분자 방사선 보호재의 제조방법에 사용되는 고분자 매트릭스 합성물(120)은 Polyether ether ketone(PEEK)인 것이 바람직하며, 나노 고분자 방사선 보호재의 제조방법에 의해 제조된 방사선 보호재는 시트 형상으로 이루어져, 전신보호복, 앞치마, 갑상선 호보대, 장갑, 수술 중 방사선 치료 보호대 등 다양한 형태로 제작될 수 있다.As described above, the polymer matrix composite 120 used in the method of manufacturing the nanoporous polymeric radiation protection material is preferably polyether ether ketone (PEEK), and the radiation protection material produced by the method of manufacturing the nanoporous polymeric radiation protection material is in the form of a sheet , Body protective clothing, aprons, thyroid glands, gloves, and intra-operative radiation therapy guards.

상술한 나노 고분자 방사선 보호재 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다. The above-mentioned nanoporous polymeric radiation protection material and its manufacturing method have the following effects.

일반적으로 고분자 중합체의 주요 노화요인은 산소나 오존의 침투에 있었는데, 본 발명의 나노 고분자 방사서 보호재는 나노 다이아몬드(110)를 고분자 매트릭스 합성물(120)에 분산 도포함에 따라 고분자 매트릭스 합성물에 산소나 오존의 침투를 억제할 수 있어 방사선 보호재의 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 층상 실리케이트(140)를 가소성 필름 형태로 하고, 층상 실리케이트(140) 층 사이에 나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물(130)을 분산하여 다층 구조를 형성함에 따라 가소성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In general, the main aging factor of the polymer polymer is the permeation of oxygen or ozone. The nano polymer protective agent of the present invention is a polymer material which is dispersed in the polymer matrix composite 120 by dispersing the nanodiamond 110 in the polymer matrix composite, It is possible to improve the durability of the radiation protection material. In addition, since the layered silicate 140 is formed in the form of a plastic film and the polymer matrix composite 130 in which the nano diamond is dispersed and dispersed between the layers of the layered silicate 140 is dispersed to form a multi-layered structure, .

종래의 방사선 보호재는 방사선 차폐를 위해 납을 주로 사용하였는데, 납은 인체에 납 중독을 일으키는 등 인체에 유해하며, 사용 후 폐기시에도 환경에 유해한 문제점이 있었다. 또한, 납을 이용한 방사선 보호재는 납의 중량에 의해 방사선 보호재를 크게 제작하기 어려우며, 납을 이용한 방사선 보호재의 오랜 사용은 납에 균열이 발생하여 방사선을 효과적으로 차폐할 수 없는 문제점이 있었다. Conventional radiation protection materials use lead for radiation shielding, but lead is harmful to the human body, such as lead poisoning in the human body, and is harmful to the environment even after disposal after use. In addition, it is difficult to manufacture a radiation protection material using lead in a large amount depending on the weight of the lead, and there is a problem that a long time use of the radiation protection material using lead can not effectively shield radiation due to cracks in the lead.

그러나 본 발명의 방사선 보호재는 납을 사용하지 않기 때문에 인체에 유해하지 않고, 사용후 폐기시에도 환경에 유해하지 않은 장점이 있다. 이와 함께 본 발명의 방사선 보호재는 납을 사용하지 않아 중량이 가벼운 방사선 보호재를 제공할 수 있으며, 오랜 사용에도 균열이 발생하지 않는 안전한 방사선 보호재를 제공할 수 있는 장점이 있다. However, since the radiation protection material of the present invention does not use lead, it is not harmful to the human body and is not harmful to the environment even after disposal after use. In addition, the radiation protection material of the present invention is advantageous in that it can provide a radiation protection material that is lightweight without using lead, and can provide a safe radiation protection material that does not crack even after long use.

또한, 이와 함께 본 발명의 방사선 보호재는 다층 구조로 제작되기 때문에 특정 층에 pin-hole이 존재하여도 다른 층에서 차단할 수 있기 때문에 방사선의 투과를 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the radiation protection member of the present invention is manufactured in a multi-layered structure, even if pin-holes are present in a specific layer, the radiation protection member can be blocked from other layers, thereby effectively suppressing the transmission of radiation.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, and many modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110...나노 다이아몬드 120...고분자 매트릭스 합성물
130...나노 다이아몬드가 분산 도포된 고분자 매트릭스 합성물
140...층상 실리케이트
S100...나노 다이아몬드를 마련하는 단계
S200...카르복실 그룹을 아민 그룹으로 치환하는 단계
S300...나노 다이아몬드 및 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 단계
S400...나도 다이아몬드를 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계
S500...나노 다이아몬드가 분산된 고분자 매트릭스 합성물을 층상 실리케이트 층 사이로 분산하는 단계110 ... nano diamond 120 ... polymer matrix compound
130 ... Polymer matrix composite with dispersed nanodiamond
140 ... layered silicate
S100 ... Steps to prepare nanodiamonds
S200: Substituting the carboxyl group with an amine group
S300 ... step of polymer-reacting the nanodiamond and polymer matrix composite with a macromer
S400 ... step of dispersing diamond into the polymer matrix composite
S500 ... dispersing the polymer matrix composite in which nanodiamonds are dispersed between the layered silicate layers

Claims (9)

방사선을 차단할 수 있는 방사선 보호재에 있어서,
복수 개의 카르복실 그룹을 포함하여 이루어진 나노 다이아몬드;
고분자 중합체를 포함하여 이루어진 고분자 매트릭스 합성물; 및
층이 적층된 구조를 지니고 있는 층상 실리케이트; 를 포함하며,
상기 나노 다이아몬드 및 상기 고분자 매트릭스 합성물은 매크로머로 폴리머 반응된 이후에, 상기 나노 다이아몬드는 상기 고분자 매트릭스 합성물에 균일하게 분산 도포되며,
상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물은, 상기 층상 실리케이트의 적층된 상기 층 사이로 분산되어 다층 구조를 이루며,
복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부는 아민 그룹으로 치환되는 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재. A radiation shielding material capable of blocking radiation,
A nanodiamond comprising a plurality of carboxyl groups;
Polymer matrix composites comprising polymeric polymers; And
A layered silicate having a layered structure; / RTI >
After the nanodiamond and the polymer matrix composite are polymer reacted with the macromer, the nanodiamond is uniformly dispersed in the polymer matrix composite,
The polymer matrix composite in which the nano-diamonds are dispersed is dispersed among the laminated layers of the layer silicate to form a multi-layer structure,
Wherein a part of the plurality of carboxyl groups is substituted with an amine group. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스 합성물은 Polyether ether ketone(PEEK)인 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재. The method according to claim 1,
Wherein the polymer matrix composite is a polyether ether ketone (PEEK). 제1항에 있어서,
상기 나노 고분자 방사선 보호재는, 시트 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재. The method according to claim 1,
Wherein the nano polymer radiation protection material is manufactured in a sheet form. 방사선을 차단할 수 있는 방사선 보호재 제조방법에 있어서,
복수 개의 카르복실 그룹을 포함하여 이루어진 나노 다이아몬드를 마련하는 단계;
상기 나노 다이아몬드를 고분자 중합체로 이루어진 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계; 및
상기 나노 다이아몬드가 분산 도포된 상기 고분자 매트릭스 합성물을, 층이 적층된 구조를 지니고 있는 층상 실리케이트의 상기 층 사이로 분산하여 다층 구조를 이루는 단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 나노 다이아몬드를 마련하는 단계는,
복수 개의 상기 카르복실 그룹 중 일부를 아민 그룹으로 치환하는 단계를 더 포함하며,
상기 나노 다이아몬드를 상기 고분자 매트릭스 합성물 내부로 분산 도포하는 단계 이전에, 상기 나노 다이아몬드 및 상기 고분자 매트릭스 합성물을 매크로머로 폴리머 반응시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재 제조방법. A method of manufacturing a radiation protection material capable of blocking radiation,
Providing a nanodiamond comprising a plurality of carboxyl groups;
Dispersing the nanodiamond into a polymer matrix composite comprising a polymer; And
And dispersing the polymer matrix composite in which the nano-diamonds are dispersed, between the layers of a layered silicate having a layered structure to form a multi-layer structure,
The step of preparing the nano-
Further comprising the step of replacing a part of the plurality of carboxyl groups with an amine group,
Further comprising the step of subjecting the nanodiamond and the polymer matrix composite to a polymeric reaction with a macromer prior to the step of dispersing the nanodiamond into the polymer matrix composite. 삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스 합성물은 Polyether ether ketone(PEEK)인 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재 제조방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the polymer matrix composite is a polyether ether ketone (PEEK). 제5항에 있어서,
상기 나노 고분자 방사선 보호재는 시트 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 나노 고분자 방사선 보호재 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the nano polymer radiation protection material is formed into a sheet shape.
KR1020170045306A 2017-04-07 2017-04-07 Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof KR101943576B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170045306A KR101943576B1 (en) 2017-04-07 2017-04-07 Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170045306A KR101943576B1 (en) 2017-04-07 2017-04-07 Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180113782A KR20180113782A (en) 2018-10-17
KR101943576B1 true KR101943576B1 (en) 2019-01-30

Family

ID=64099462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170045306A KR101943576B1 (en) 2017-04-07 2017-04-07 Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101943576B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050211930A1 (en) * 1998-12-07 2005-09-29 Meridian Research And Development Radiation detectable and protective articles
JP2013002818A (en) * 2011-06-10 2013-01-07 Vision Development Co Ltd Composite adsorbent for adsorbing cesium, filter, and column

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296656B2 (en) 2003-09-09 2016-03-29 International Technology Center UV protective coatings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050211930A1 (en) * 1998-12-07 2005-09-29 Meridian Research And Development Radiation detectable and protective articles
JP2013002818A (en) * 2011-06-10 2013-01-07 Vision Development Co Ltd Composite adsorbent for adsorbing cesium, filter, and column

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180113782A (en) 2018-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101527796B1 (en) Method for preparing textile composite for sheilding radiation
Bijanu et al. Metal-polymer composites for radiation protection: a review
Huang et al. Preparation and characterization of γ-ray radiation shielding PbWO 4/EPDM composite
KR101642568B1 (en) Encapsulatn film
US20200143951A1 (en) Radiation-shielding material and manufacture thereof
Geren et al. The effect of boron carbide additive on the low‐velocity impact properties of low‐density foam core composite sandwich structures
KR102091344B1 (en) Multilayer sheet for radiation shielding and adhesive special paper comprising the same
JP2007085865A (en) Radiation-shielding sheet and x-ray apparatus using the same
WO2019147108A1 (en) Multi-layered high energy radiation shielding material using polymer/lead-free metal composite material and manufacturing method therefor
KR101943576B1 (en) Radiation protection material with nano polymer and Manufacturing method thereof
Oliver et al. An empirical study on the X-ray attenuation capability of n-WO3/n-Bi2O3/PVA with added starch
KR100860332B1 (en) Fiber from radioactive ray shield
Yu et al. Lightweight polyester fabric with elastomeric bismuth titanate composite for high-performing lead-free X-ray shielding
Koyuncu et al. Bismuth oxide nanoparticles/waterborne polyurethane-coated fabrics for ionizing radiation protection
Kore et al. Polymer nanocomposite films and coatings in nuclear industry
JP2008174610A (en) Impact-resistant prepreg and method for producing the same
KR100909075B1 (en) Radiation shielding fiber
US11414548B2 (en) Enhanced radiation shielding with conformal, lightweight nanoparticle-polymer composite
KR20090011055A (en) Fabric from radioactive ray shield
KR102496420B1 (en) Wallpaper and floor panel with excellent radon blocking effect
Ramdani Thermosetting micro-and nanocomposites for neutron radiation shielding
Arrington et al. Some properties of mixed fibre cfrp
KR100915575B1 (en) Fiber from radioactive ray shield
KR100909074B1 (en) Radiation shielding material
KR20090010642A (en) Radioactive ray shield

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant