[发明专利]一种射线屏蔽及高压绝缘树脂组合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及射线屏蔽及高压绝缘树脂材料技术领域，具体为一种射线屏蔽及高压绝缘树脂组合物及其制备方法与应用。

背景技术

x射线广泛运用于安检、工业检测、医疗等等透视领域，x射线主要是利用高压加速后的电子撞击金属靶产生，发生x射线的装置为x射线源，x射线源包含：x射线发生器、高压供电单元、绝缘油箱、控制单元等。x射线发生器包含屏蔽罩和射线管，屏蔽罩将x射线管包裹，屏蔽罩上预留射线出射窗口和电极引出通道，x射线发生器和高压供电单元等安装于充满绝缘的油箱壳体内部，屏蔽罩可以实现出射窗口处x射线从窗口出射，非出射窗口处进行射线隔断，屏蔽罩加载高压的各极之间需要耐高压击穿。

目前技术上使用纯铅、铅合金、含铅树脂等等实现屏蔽罩功能：

(1)使用纯铅，纯铅和铅合金，能保证优良的射线隔断，但由于金属导电的特性，使用纯铅和铅合金时必须在设计上通过加大屏蔽罩的空间体积，实现极之间间距增加，来提高高压绝缘性，如此将造成x射源的笨重及维护困难等等问题；

(2)为了避免纯铅的问题，国内外相关单位和厂家，在设计上采用含铅环氧树脂等进行屏蔽罩设计可以解决屏蔽性同时提高高压绝缘特性，使得设计的射源体积小，重量轻，并能满足安全要求。

目前技术上含铅树脂存在的问题：

(1)温度特性差，由于配方、工艺差异，产品使用过程中，特别温升过程中，树脂容易软化，致使使用过程中产品的强度降低，产品出现裂纹失效等；

(2)绝缘性不佳，由于配方、工艺差异，易出填充剂沉降和团聚，致使产品在使用过程易在团聚点放电击穿；

(3)屏蔽性能不佳，由于配方、工艺差异，产品难达到高填充水平，致使有效铅当量不足，从而屏蔽性能不足；

(4)寿命，由于配方差异、工艺差异，产品在绝缘油中长期间浸泡、辐照，出现起皮、掉颗粒致使产品失效。

发明内容

为了解决现有含铅树脂材料存在的问题，本发明采用的技术方案如下：

一种射线屏蔽及高压绝缘树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物由以下组分组成：

至少两种环氧树脂混合物；

至少一种活性环氧稀释剂；

至少三种多元胺类固化剂混合物；

至少两种助剂；

至少一种铅金属氧化物粉末；

铅金属粉末；

所述的铅金属氧化物粉末的重量百分比为80-90wt％，由50-56wt％D50粒径＜10μm的铅金属氧化物、25-28wt％D50粒径为10-16μm的铅金属氧化物和5-6wt％D50粒径＞16μm的铅金属氧化物组成；

所述的铅金属粉末的重量百分比为0.1-2wt％，由0.05-1wt％D50粒径为0.5-1.0μm的铅金属、0.03-0.6wt％D50粒径为1.0-5uμm的铅金属和0.02-0.4wt％D50粒径在5μm-15μm的铅金属组成。

所述的环氧树脂混合物的重量百分比为10-20wt％，由双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂或脂肪族环氧树脂中的两种或两种以上组成，优选双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂组成的混合物。

所述的环氧树脂组合物优选由3-16wt％双酚A环氧树脂和2-10wt％双酚F环氧树脂组成的混合物。

所述的活性环氧稀释剂为AGE、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的一种或一种以上，其重量百分比为2.5-7wt％。

所述的多元胺类固化剂混合物为二乙烯三胺、多乙烯多胺、N-氨乙基哌嗪、环氧改性异佛尔酮二胺中的三种或三种以上组成，其重量百分比为2.1-3.0wt％。

所述的多元胺类固化剂混合物优选由48-65wt％二乙烯三胺、4-12wt％N-氨乙基哌嗪、3-9wt％多乙烯多胺和14-45wt％环氧改性异佛尔酮二胺的配比组成的混合物。

所述的助剂为多元胺酰胺盐分散剂、酸性聚酯盐分散剂、有机硅消泡剂中的两种或两种以上组成，其中分散剂的用量为铅金属氧化物和铅粉总重量的0.1-1.5％，消泡剂的用量为环氧树脂混合物总重量的0.1-2％。

所述的铅金属氧化物为PbO、Pb3O4、PbO2中的一种或一种以上。

所述的一种射线屏蔽及高压绝缘树脂组合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、按比例称量环氧树脂，混合搅拌均匀；

步骤2、按比例称量活性环氧稀释剂加入步骤1所得的组分中，边搅拌边加至搅拌均匀；