[发明专利]防辐射复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及防辐射技术领域，特别涉及一种防辐射复合材料。

背景技术

随着科技的迅速发展，各种射线的使用日益广泛，各种辐射充斥于我们的生活中。辐射对人体造成了一定的伤害，严重影响了人们的身体健康。而辐射是可以对其进行防护的，以降低对我们身体及生活的影响。防辐射主要是通过吸收或消散部分辐射能从而达到降低辐射的影响。传统的X射线和γ射线屏蔽材料一般选用混凝土、水泥、铅板等具有较高密度的物质，后来逐步开发生产了一系列以铅或铅的化合物为填料的有机或无机高分子材料，如铅玻璃、铅橡胶、树脂/纳米铅复合材料等，满足了当时的需要，但是铅固有的毒性以及较高的密度限制了这类材料的应用和发展，所以不含铅的防辐射材料亟待发展。由于稀土元素具有防辐射特性，因此目前针对稀土应用于防辐射的研究越来越多，并用其他重金属氧化物替换有毒的氧化铅。

目前，传统的铅橡胶的加工工艺过程需要硫化，但是传统的硫化工艺对环境不友好，因此现有的需要硫化才能制成的铅橡胶急需更新换代产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种防辐射复合材料，以解决现有技术中铅橡胶的制备工艺需要硫化过程而且铅元素具有毒性而面临淘汰，急需换代产品的缺陷。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种防辐射复合材料，其主要由60-68重量份防辐射填料和32-40重量份基体制备而成，该防辐射复合材料的加工过程不需硫化，其中所述防辐射填料包括以任意比混合的以下的三种组分：单一稀土氧化物和/或其盐类、氧化钨、氧化锑；所述基体选自聚氯乙烯或EPDM。在本发明的防辐射复合材料中，可以仅添加一种稀土元素的氧化物，或者仅添加一种稀土元素的盐类，或者同时添加一种稀土元素的氧化物和盐类。传统的铅橡胶由于其加工过程需要硫化，且铅元素由于有毒、不环保而面临淘汰，本发明采用EPDM橡胶或采用聚氯乙烯为原料，并采用不含铅的防辐射填料，以及通过调节和选择各种添加剂和/或加工助剂，从而可以采用不需硫化的制备工艺，制成性能与现有的经硫化的防辐射铅橡胶相同或更好的防辐射复合材料，有效解决了硫化对环境产生影响的问题。

在本发明的优选实施方案中，所述单一稀土氧化物和/或其盐类可选自稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y或Sc的氧化物及其盐类。

在本发明的防辐射复合材料制备时，还可以根据需要和对最终产品的要求添加各种加工助剂和添加剂，本发明不对加工助剂和添加剂的种类进行限制，也不对加工助剂和添加剂具体采用哪种试剂进行限制，但在本发明的优选实施方式中，所述防辐射复合材料可包括如下添加剂和/或加工助剂的一种或几种：润滑软化剂、增塑剂、低温增塑剂或防寒剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂、热稳定剂、填充剂、偶联剂、促进剂和胶粘剂。

在本发明的进一步优选实施方式中，所述润滑软化剂为橡胶操作油；

所述增塑剂为磷酸三苯酯；

所述低温增塑剂或防寒剂为己二酸二（2-乙基）己酯；

所述抗氧剂选自对苯二胺或2,6-对二叔丁基对苯酚；

所述增韧剂为丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物；

所述润滑剂选自硬脂酸或棕榈酸中的一种或两种；

所述热稳定剂为硫醇甲基锡；

所述填充剂为陶土或高岭土；

所述偶联剂选自硅烷偶联剂或苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或两种；

所述促进剂选自促进剂M或促进剂TMTD中的一种或两种；

所述胶粘剂为C9石油树脂。

本发明还具体提供一种聚氯乙烯基防辐射复合材料，其由包括以下组分的原料制备而得：

聚氯乙烯   17-20重量份，

磷酸三苯酯 6.5-7.5重量份，或邻苯二甲酸二异辛酯 8重量份，

己二酸二（2-乙基）己酯 2.0-3.0重量份，

对苯二胺   0.5-1.0重量份，

丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物  2.0-3.0重量份，

棕榈酸  0.5-1.0重量份，

硫醇甲基锡  0.3-0.5重量份，

防辐射填料 65重量份，所述防辐射填料包括以任意比混合的如下的三种组分：单一稀土氧化物和/或其盐类、氧化钨、氧化锑。