[发明专利]一种多段变色的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，特别涉及一种多段变色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，国内外研究出的辐射变色薄膜通常在受辐照后只发生一段变色，指示的剂量范围较窄。美国专利US3743846报道过一种两段变色的辐射变色薄膜，但是其配方选用氯乙烯共聚物，工艺上采用砑光机砑光成膜，设备和操作复杂。S. EBRAHEEM等人[S. EBRAHEEM, S. EIDA, A. KOVACS. A New Dyed Poly (Vinyl Alcohol) Film for High-dose Applications. Radiation Physics and Chemistry, 2002, 63: 807-811.]报道过一种两段变色的辐射变色薄膜，但制备前需要对变色染料进行碱溶液（NaOH）预处理，制备过程比较麻烦。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种步骤简单，成本低，制得薄膜受辐照后产生多段变色，便于肉眼观察的多段变色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：

一种多段变色的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组分，该变色组分由两种或两种以上的变色染料混合而成，然后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：

所述的成膜基材、溶剂、卤素化合物、每种变色染料的质量比为100:700～1000:5～50:0.05～5。

所述成膜基材选用聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的任一种。

所述溶剂选用水、无水乙醇或水与乙醇的混合液中的一种。

所述的变色组分为甲基橙与溴甲酚绿的混合，或甲酚红与溴甲酚绿的混合，或甲基黄与溴甲酚绿的混合，或甲基黄与溴酚蓝的混合，或百里酚蓝与溴甲酚绿的混合，或甲基橙与亚甲基蓝的混合，或甲基橙与溴酚蓝的混合，或甲基橙与溴甲酚绿与百里酚蓝的混合。

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与溴甲酚绿的混合溶液，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光学玻璃平板上，然后进行干燥固化制成多段变色薄膜。

聚乙烯醇与水的质量配比为100:700～1000，聚乙烯醇、甲基橙、溴甲酚绿、水合氯醛质量配比为100：0.05～5：0.05～5：5～50。

所述聚乙烯醇与水溶解的质量配比100:1000，聚乙烯醇、甲基橙、溴甲酚绿、水合氯醛的质量配比为100:0.1：0.1：10。

所述步骤（1）将聚乙烯醇、水按照100:1000份的质量配比完全溶解；（2）向溶解后的溶液中加入10份水合氯醛和0.1份甲基橙、0.1份溴甲酚绿的混合溶液，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光学玻璃平板上，然后在25℃和30％的相对湿度下进行干燥固化制成多段变色薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：