[发明专利]一种X射线屏蔽复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种X射线屏蔽复合材料及其制备方法。本发明先将特定的氰基丙烯酸酯胶黏剂涂覆形成薄膜/薄片，在其固化前，向其表面喷撒X射线屏蔽物粉末，待胶黏剂固化后，对整体复合物进行粉碎，可以得到分散和分布可控并较好的包覆填料‑‑氰基丙烯酸酯包覆X射线屏蔽物颗粒；再将其与基料共混成型，得到X射线屏蔽复合材料，提高了包覆型X射线屏蔽物颗粒在基料中的分散，并有效控制了X射线屏蔽物尤其是粒径较小时的团聚，得到的X射线屏蔽复合材料性能均一、稳定，材料在较低厚度下即可有效实现X射线屏蔽，与现有技术相比，大大降低了材料厚度，进而降低成本；同时，氰基丙烯酸酯胶黏剂与高聚物基料的相容性较好，有效提升材料的力学性能。

技术领域

本发明涉及屏蔽材料，特别涉及一种X射线屏蔽复合材料及其制备方法。

背景技术

随着射线研究在医疗影像、介入医疗、透视等领域的深入，越来越多X射线设备被应用于医疗影像、介入手术等。但是随着人们对X射线认识不断拓展，对X射线的危害意识也逐步提高。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，X射线被列为一类致癌物清单之中。

X射线对人的主要伤害包括随机效应和非随机效应两种，其中随机效应与接触X射线的剂量阈值有关，可能导致致癌、遗传效应、胎内照射效应等出现从而造成恶心、呕吐、头疼、血象异常、皮肤损伤、白血病、放射性白内障、皮肤癌，妊娠期基础射线还可能造成胎儿致死、致畸、严重智力低下等效应。X射线的非随机效应则有可能造成血液和造血器官变化、眼晶体改变、放射性皮肤损伤等危害。因此对医疗过程中产生的散射及非必要的X射线进行屏蔽和防护事关医护人员、患者健康等，是十分必要的。

目前的X射线屏蔽材料主要采用铅、铋、锑、钨、钽以及稀土等高原子序数金属或者金属化合物填充至橡胶、塑料材料中，利用金属元素对X射线的屏蔽作用以及高聚物材料的柔韧性实现X射线屏蔽功能。但是由于金属与非金属的高聚物之间相容性较差，金属或金属化合物在塑料、橡胶材料中的分散和分布并不好，极易出现金属或金属化合物发生团聚，导致了制备的屏蔽材料不能实现均匀的屏蔽效果，为实现较好的屏蔽效果必须提高材料的厚度或者增加金属或金属化合物的添加量。从而导致了目前的X射线屏蔽材料比较沉重、成本较高等缺点。

现有的X射线屏蔽材料的制备一般采用在橡胶、塑料材料中混入金属钨、铋、锑、稀土等金属元素或者金属化合物。如CN107316667A采用将钨粉、锑粉、铋粉搅拌均匀后加入高分子韧性基质中进行搅拌，然后混练、压制成片。虽然搅拌可以提高金属粉末在材料的分散，但在后期的混炼和压制成片过程中极易发生金属粉末团聚而出现分散和分布较差的现象，从而弱化了X射线的屏蔽效果。

为提高金属粉末和金属化合物的分散和分布，现有的技术多采用硅烷偶联剂对金属粉末和金属化合物进行改性处理。如CN101572129B中采用硅烷偶联剂，CN10781878A采用阴离子型分散剂和硅烷偶联剂。通常情况下硅烷偶联剂对二氧化硅、玻璃等材料的偶联效果较好，而在金属及其化合物中的效果并不十分理想。

目前技术对金属和金属化合物粉末的预处理采用的液体偶联剂方式，需要采用搅拌等方式实现偶联剂与金属粉末偶联接枝，但是对大多数金属尤其是铋、锑等金属粉末在研磨至较低粒径，如到达100μm以下后，由于金属自身特性极易发生团聚，搅拌并不能实现金属粉末的有效分离，在这种情况下通过搅拌反而不容易得到较低粒径的金属粉末。

因此，如何提高X射线屏蔽材料的屏蔽效果、性能并降低材料成本，成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种X射线屏蔽复合材料及其制备方法。本发明提供的X射线屏蔽复合材料能够有效实现X射线屏蔽、且能够提高力学性能，降低成本。

本发明提供了一种X射线屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将氰基丙烯酸酯胶黏剂涂覆，形成氰基丙烯酸酯薄膜/薄片；