[发明专利]无铅X射线防护板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线辐射防护材料及其制备方法，特别涉及到一种无铅X射线防护板及其制备方法。

背景技术

随着现代科学发展，各种放射线作为一种新技术已被广泛地应用到国民经济的各个领域，特别是在医学、科研、工业探伤等领域有着极为显著的应用价值。为了避免这些射线对人体带来危害，人们对射线防护的研究也不断发展。

传统射线防护材料是铅，但是由于纯铅的比重大，机械性能不好，质地较软。虽然用其它金属材料做内衬支架然后外敷铅板而成的板材可以使用，但这种原始方案易变形、易下垂、不防震，成本高，长期接触铅还会引起铅中毒，严重危害身体健康。

目前较成型技术中通常用加工后的有机或无机防护板材取代铅板。在防护板材原料上，一般由粘结材料、防护材料和增强材料组成。在制作方法上，是按一定配比混合上述三类材料后经人工或简易机械搅拌，而后在模板上分多层或直接摊制成型，最后在常温常压下固化脱模得到板材。这类防护板材虽然制作工艺简单，但是缺点显而易见：首先，人工小作坊式加工致使板材厚度不均匀、表面不平整，二次加工费工费时；其次，内部排气不彻底致使强度差、板材厚重、比铅当量低；再次，时间久后易变形、反碱、防潮性差；关键是此类加工工艺决定了其加工周期长、环境依赖性强、防护质量差、成本相对较高，不适合大批量生产，不利于生产企业长期发展。

专利200910014857.8公开了一种X射线屏蔽装饰板，它包括石英粉、粉煤灰、增强纤维、硫铝酸盐水泥、硫酸钡、锌粉、硅酸钠等原料。本装饰板防采用无铅原料制成，其不足之处是：所用的硫铝酸盐水泥耐辐射能力差，所加的硫酸钡量大，因此单位厚度的板材重量大，影响了板材的强度和使用寿命。

发明内容

本发明为了克服以上技术方面的不足，提供了一种强度高，单位厚度下防护效果好且比重小的无铅X射线防护板。

本发明还提供了本无铅X射线防护板的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

针对硫酸钡加入量过大会严重影响防护板质量及寿命的问题，本发明人经过潜心研究并反复试验，终于得出了一种硫酸钡加入量少但防护效果依然很好且比重小的无铅X射线防护板，其技术方案如下：

一种无铅X射线防护板，采用以下重量份的原料制成：硫酸钡40-50份，含钡硫铝酸盐水泥30-45份，增强纤维16-18份，云母粉5-10份，氧化铝粉2-5份，钛白粉2-5份，氧化锌2-3份，胶粘剂2-5份。

本发明的无铅X射线防护板的优选方案为：硫酸钡50份，含钡硫铝酸盐水泥30份，增强纤维16份，云母粉7份，氧化铝粉5份，钛白粉2份，氧化锌2份，胶粘剂5份，以上均为重量份。

上述无铅X射线防护板中，所述的增强纤维为纸浆纤维或石棉纤维；所述的胶粘剂为高密度聚乙烯(HDEP)、聚丙烯EP300R、环氧树脂6101、环氧树脂634、对叔丁基酚醛树脂、醋酸纤维素和硅酸钠中的一种或几种。所述云母粉的目数为20-50目，所述氧化铝粉的目数为100-200目。

优选的，HDEP、聚丙烯EP300R、环氧树脂6101、环氧树脂634、对叔丁基酚醛树脂、醋酸纤维素的长度在8-15mm之间，直径在15-20μm之间。

上述无铅X射线防护板的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将硫酸钡、含钡硫铝酸盐水泥、云母粉、增强纤维、氧化铝粉、钛白粉、氧化锌和胶黏剂加入到打浆机中，使各原料充分混合，然后加水打浆20-25分钟，制成浓度为10-15wt％的浆液；

(2)将上述浆液注入碾压机中形成薄胚，将薄胚进行多次真空脱水至含水量为20-25wt％；

(3)将步骤(2)所得的薄胚多层叠加，将它们的边缘切割整齐，然后对薄胚进行真空抽气，抽走薄胚中的气体，再将多层薄胚进行辊压处理，得到厚度为3-4cm的板胚，辊压压力为15-30Mpa，时间为5-10h；

(4)将步骤(3)得到的板胚放在平板上，在室温下放置8-12小时；

(5)将辊压后的板胚整齐叠放在一起，然后用5000T的压力机加压处理15-30h得到板材；

(6)将上述板材在50-100℃蒸养20-50h，然后在0.5-1MPa压力下养护10-15h，经干燥、脱模、切割成型、砂光得无铅X射线防护板。

上述制备方法中，步骤(3)中薄胚叠加的高度为10-15cm；步骤(4)中板胚叠放的高度为40-45cm；步骤(3)的相对真空度为-0.05～-0.01MPa。