[发明专利]一种环氧树脂基辐射防护材料

说明书

技术领域

本发明属于辐射防护材料领域，涉及一种环氧树脂基辐射防护材料，具体涉及一种以稀土氧化物和氧化铅为防辐射填料，以环氧树脂为基体材料制备的辐射防护材料。

背景技术

放射性医学中各种放射性射线对人体有较大伤害，应用辐射防护材料可消除或降低射线的危害，传统的辐射防护材料一般选用混凝土、水泥、铅板、铁板等，近年来，高分子基复合材料作为辐射防护材料成为研究热点，它以有机高分子材料为基质骨架材料，以具有吸收射线功能的微粉为填料制备而成，其中，常用的填料为铅或铅的化合物，铅辐射防护材料对能量高于88keV以及介于13~40keV之间的射线有良好的粒子吸收能力，但对能量介于40~88keV之间的射线却存在一个粒子吸收能力十分薄弱的区域(“Pb弱吸收区”)。限制了其在放射性医学上的应用。

稀土元素的原子序数低于铅，价电子构型为4f^0-145d^0-16s²6p⁰，在形成化合物时，4f，5d，6s，6p均可以作为价轨道，价电子的空间“覆盖”范围较大，增加康普顿散射几率。而且，稀土特殊的4f电子层，可以形成许多种能级跃迁，消耗大量能量，从而消弱射线对人体的危害，对能量介于40~88keV之间的射线有较好的吸收能力，可以弥补铅在该范围对射线的吸收缺陷，所以，稀土高分子基辐射防护材料在放射性医学上具有较好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂基辐射防护材料，具体涉及一种以稀土氧化物和氧化铅为防辐射填料，以环氧树脂为基体材料制备的辐射防护材料，该辐射防护材料防辐射性能优良，制备工艺简单。

为实现上述之目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种环氧树脂基辐射防护材料，其特征在于，它的原料及原料质量份为：

环氧树脂E-51100份，

聚酰胺固化剂50～100份，

稀土氧化物10～60份，

氧化铅10～60份，

偶联剂0.2～2份。

优选地，所述的稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化钕、氧化镝、氧化镨、氧化钐、氧化铒的一种或几种的混合物。

优选地，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的一种。

本发明还提供了一种环氧树脂基辐射防护材料的制备方法，步骤包括：

（1）将稀土氧化物和氧化铅分别采用偶联剂进行表面处理；

（2）将步骤（1）的稀土氧化物和氧化铅加入环氧树脂E-51中，机械搅拌，充分混合均匀，然后再加入聚酰胺固化剂，快速混合均匀；

（3）向步骤（2）所制的混合物转移到模具中，于80～110℃固化1～5h，脱模得到环氧树脂基辐射防护材料。

本发明所具有的有益效果：

（1）采用稀土氧化物为防辐射填料，使该发明辐射防护材料对能量介于40~88keV之间的射线仍然具有较好的吸收能力，避免了“Pb弱吸收区”的存在对辐射防护材料性能的影响。

（2）氧化铅的防辐射性能优良，氧化铅和稀土氧化物共同加入可以提高材料的整体防辐射性能；

（3）制备工艺简单。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1

一种环氧树脂基辐射防护材料，它的原料及原料重量为：

环氧树脂E-51100Kg，

聚酰胺固化剂78Kg，

氧化钐20Kg，

氧化铒20Kg，

氧化铅50Kg，

偶联剂1Kg。

制备步骤如下：

（1）将稀土氧化物和氧化铅分别采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂进行表面处理；

（2）将步骤（1）的稀土氧化物和氧化铅加入环氧树脂E-51中，机械搅拌，充分混合均匀，然后再加入聚酰胺固化剂，快速混合均匀；

（3）向步骤（2）所制的混合物转移到模具中，于80℃固化3h，脱模得到环氧树脂基辐射防护材料。

实施例2

一种环氧树脂基辐射防护材料，它的原料及原料重量为：

环氧树脂E-51100Kg，

聚酰胺固化剂78Kg，

氧化钐15Kg，

氧化铒15Kg，

氧化镧10Kg，