[发明专利]一种辐射变色薄膜的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及辐射检测技术领域，特别涉及一种用于辐射加工剂量监测的辐射变色薄膜的制备方法。

背景技术

辐射变色薄膜是一种在受到一定的电离辐射剂量后能够发生颜色变化的有机固体薄膜。辐射变色薄膜常用于测量高能质子、高能电子、γ射线和X射线等各种辐射源的剂量。由于具备制备简单、使用方便、辐照前后稳定、受照后颜色随剂量不同变化直观等优点，辐射变色薄膜广泛应用于辐射加工领域，如医疗用品的灭菌和消毒、食品的保鲜或贮存、昆虫绝育、高分子材料的改性、半导体的改性或抗辐射加固以及“三废”的辐射治理等。

国外有关于辐射变色薄膜的研究和报道，并形成两类市售产品：辐射变色薄膜剂量计和辐射变色标签。前者通常为透明的薄膜，受辐照后以单一颜色深浅变化，具有线性响应吸收剂量的特点，可精确定量吸收剂量，但需要使用分光光度计等仪器进行测量，测量相对复杂，适用于定量分析领域；后者通常为不透明的粘贴式标签，受辐照后从一种颜色变化成另一种颜色，通过这种转变指示剂量阈值，可用于目视观测估计剂量水平，现场就可确定辐照剂量，适用于定性和半定量领域。

当前，国外对于辐射变色标签的研究，例如美国专利说明书US3743846和US4001587，通常采用聚氯乙烯或含氯共聚物制备核心主体的辐射变色薄膜，这些材料较难选择合适溶剂，因而通常不采用溶液流延法，而是采用挤出吹塑法、压延法等，仪器要求高，操作复杂。

而国内对于辐射变色薄膜研究多集中在辐射变色薄膜剂量计方向上，而在辐射变色标签方向中仅有一例报道：中国科学院上海原子核研究所曾研制出黄色和绿色两种体系的辐射变色标签，称为“SN型剂量标签”[吴智力, 陈新薇. SN型黄色剂量标签体系的性能研究]，但技术处于保密状态。为了解决国内辐射加工领域对辐射变色标签的大量需求，因此急需辐射变色薄膜的制备方法。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种能够实现12kGy剂量阈值指示变色，工艺简单、制备过程安全、对环境友好、制得薄膜厚度均匀，颜色均匀的辐射变色薄膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种辐射变色薄膜的制备方法，它包括以下步骤，（1）首先将成膜基材完全溶解在溶剂中；（2）向步骤（1）获得的溶液中加入卤素化合物和变色染料，搅拌形成均一的成膜溶液；（3）采用溶液流延法将成膜溶液均匀涂布在水平平面支持体上，然后进行干燥固化制成薄膜。

本发明还可以：

所述成膜基材选用聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛，所述溶剂选用水、无水乙醇或水与乙醇的混合液中的一种。

所述变色燃料选用孔雀绿、甲基紫、甲酚红（即邻甲酚红）、百里酚蓝（即麝香草酚蓝）、甲基黄（即二甲基黄）、溴酚蓝、刚果红、甲基橙（即橙黄III）、茜素红（即茜素磺酸钠）、溴甲酚绿、甲基红、溴甲酚紫、溴百里酚蓝（即溴麝香草酚蓝）、二甲酚橙、苯胺蓝、亚甲基蓝中的任一种。

所述卤素化合物选用水合氯醛、三氯乙酸、六氯乙烷、四溴化碳、二溴乙烷中的一种或多种。

所述步骤（1）将聚乙烯醇溶解在水中；（2）向溶解后的溶液中加入水合氯醛和甲基橙，搅拌形成均一的成膜溶液；（3）采用溶液流延法奖成膜溶液均匀涂布在光学玻璃平板上，然后进行干燥固化制成薄膜。

所述成膜基材与溶剂溶解的质量配比100:700～1000。

所述的成膜基材与变色燃料的质量配比为100:0.05～0.5。

所述的成膜基材与卤素化合物的质量配比为100:5～50。

所述步骤（1）将聚乙烯醇、水按照100:700～1000的质量配比完全溶解在水中；（2）向溶解后的溶液中按照0.1～0.2:10～20的质量配比加入甲基橙和水合氯醛，搅拌形成均一的成膜溶液；（3）采用溶液流延法奖成膜溶液均匀涂布在水平的光学玻璃平板上，然后在10～50℃的温度、20％～70％的湿度下进行干燥固化制成薄膜。

所述步骤（1）将聚乙烯醇、水按照100:1000的质量配比完全溶解；（2）向溶解后的溶液中按照0.1:10的质量配比加入甲基橙和水合氯醛，搅拌形成均一的成膜溶液；（3）采用溶液流延法奖成膜溶液均匀涂布在光学玻璃平板上，然后在25℃的温度、30％的湿度下进行干燥固化制成薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过基本工艺步骤的配合，实现一种辐射变色薄膜制备方法，此方法制备工艺简单，制备过程安全，对环境友好，制得薄膜厚度均匀，颜色均匀。使用本方法制备辐射变色薄膜，可以选用价格低廉的材料，制备成本低。