一种防辐射夹心式有机玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防辐射夹心式有机玻璃及其制备方法，通过预成型和叠加成型的方法，制备了具有夹心结构的有机玻璃，防辐射效果优异，耐磨性能提高，且能够有效的避免目前含铅有机玻璃中铅的污染带来的危害；其中夹心防辐射层通过将橄榄岩和稀土盐进行改性处理，橄榄岩具有较好的防辐射效果，尤其对于γ射线和中子射线具有优异的屏蔽效果，用其对稀土盐改性后，可以和稀土盐起到协同作用，防辐射效果更突出，同时，橄榄岩通过稀土盐的处理后，与有机玻璃基底相容性更好，界面结合更加紧密属于。

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射夹心式有机玻璃及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种防辐射夹心式有机玻璃及其制备方法。
技术介绍
随着现代科学技术的发展,防辐射材料的应用领域越来越广，对性能要求也越来越高。所谓防辐射材料，就是指能吸收或耗散辐射能，对人体或仪器起到保护作用的材料。多年来，相关工业部门、医疗及科研机构均采用铅板和无机铅玻璃作为防辐射器材使用，但是铅板笨重，毒害大，随着欧盟RoHS指令的发布,其应用不断受到限制。为此，各国均在研究和开发新型无铅屏蔽材料。在射线屏蔽材料研究中,透明的有机防辐射材料一直是个重点研究领域。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种防辐射性能优异，且具有良好的耐磨性，界面结合致密的防辐射夹心式有机玻璃，及其制备方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种防辐射夹心式有机玻璃，所述有机玻璃为多层夹心结构，包括中间夹心的防辐射层，和两边的耐磨层，所述防辐射层是由改性稀土盐和甲基丙烯酸甲酯制成，所述耐磨层是由改性耐磨剂和甲基丙烯酸甲酯制成。进一步的，所述改性稀土盐为改性甲基丙烯酸钐或改性甲基丙烯酸钆，具体改性方法为：（1）将以重量份计1-2份稀土盐在60-70℃下真空干燥1-2h后，加入到30-50份丙二醇中，搅拌均匀，得到稀土混合液；（2）将5-10份橄榄岩在120-100℃保温2-5min后球磨5-10min，至粒径为100-500μm，然后将橄榄岩加入到50-80份乙醇中，再加入1-3份硅烷偶联剂50-60℃下超声5-10min制成悬浮液，然后加入步骤（1）所得稀土混合液，升温至70-80℃，回流搅拌1-2h后，旋转蒸发除去溶剂，并用乙醇洗涤沉淀1-2次，-20℃--10℃下冷冻干燥即可。进一步的，所述改性耐磨剂为改性云母粉，具体改性方法为：（1）将5-10份云母粉在50-70℃下干燥1-2h后，置于50-100份40-50℃的乙醇中超声分散3-6min，然后过滤，将所得云母粉加入到30-50份的甲基丙烯酸甲酯中，加入2-5份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，密封，常温放置4-8h，过滤，30-40℃烘干即可。进一步的，其制备方法包括以下步骤：（1）耐磨层的预成型：将所述改性耐磨剂、1-2份引发剂和2-5份增塑剂加入到50-100份甲基丙烯酸甲酯中搅拌均匀，70-80℃下水浴反应1-2h，得到预聚体，将预聚体倒入模具中，在50-60℃条件下保温2-3h，得到初步成型耐磨层；（2）防辐射层的叠加聚合：将改性稀土盐、1-2份引发剂和2-5份增塑剂加入到50-100份甲基丙烯酸甲酯中搅拌均匀，70-80℃下水浴反应1-2h，得到预聚体后缓慢倾倒于步骤（1）所述初步成型耐磨层上，轻微震荡，置于50-60℃条件下保温3-4h；（3）耐磨层的覆盖：按照步骤（1）所述方法制备耐磨层，按照步骤（2）所述叠加方法，将所得耐磨层叠加在步骤（2）所述防辐射层上，置于50-60℃条件下保温4-8h后，升温至90-100℃，保温1-2h，冷却至室温，放置5-10h，脱模。进一步的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。进一步的，所述云母粉为白云母粉，目数为300-500目。进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为30-50%。本专利技术的有益效果：本专利技术通过预成型和叠加成型的方法，制备了具有夹心结构的有机玻璃，防辐射效果优异，耐磨性能提高，且能够有效的避免目前含铅有机玻璃中铅的污染带来的危害；其中夹心防辐射层通过将橄榄岩和稀土盐进行改性处理，橄榄岩具有较好的防辐射效果，尤其对于γ射线和中子射线具有优异的屏蔽效果，用其对稀土盐改性后，可以和稀土盐起到协同作用，防辐射效果更突出，同时，橄榄岩通过稀土盐的处理后，与有机玻璃基底相容性更好，界面结合更加紧密；耐磨层利用改性云母粉进行改性，增加了耐磨层的耐磨性能，另一方面，利用甲基丙烯酸甲酯对云母粉进行改性，有效防止云母粉团聚的现象，也使云母粉参与到有机玻璃基底的聚合中，提高各组分之间的结合紧密性，同时增加了有机玻璃的耐磨性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。实施例1一种防辐射夹心式有机玻璃，所述有机玻璃为多层夹心结构，包括中间夹心的防辐射层，和两边的耐磨层，所述防辐射层是由改性稀土盐和甲基丙烯酸甲酯制成，所述耐磨层是由改性耐磨剂和甲基丙烯酸甲酯制成。进一步的，所述改性稀土盐为改性甲基丙烯酸钐或改性甲基丙烯酸钆，具体改性方法为：（1）将以重量份计1份稀土盐在60℃下真空干燥1h后，加入到30份丙二醇中，搅拌均匀，得到稀土混合液；（2）将5份橄榄岩在120℃保温2min后球磨5min，至粒径为100μm，然后将橄榄岩加入到50份乙醇中，再加入1份硅烷偶联剂50℃下超声5min制成悬浮液，然后加入步骤（1）所得稀土混合液，升温至70℃，回流搅拌1h后，旋转蒸发除去溶剂，并用乙醇洗涤沉淀1次，-20℃℃下冷冻干燥即可。进一步的，所述改性耐磨剂为改性云母粉，具体改性方法为：（1）将5份云母粉在50℃下干燥1h后，置于50份40℃的乙醇中超声分散3min，然后过滤，将所得云母粉加入到30份的甲基丙烯酸甲酯中，加入2份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，密封，常温放置4h，过滤，30℃烘干即可。进一步的，其制备方法包括以下步骤：（1）耐磨层的预成型：将所述改性耐磨剂、1份引发剂和2份增塑剂加入到50份甲基丙烯酸甲酯中搅拌均匀，70℃下水浴反应1h，得到预聚体，将预聚体倒入模具中，在50℃条件下保温2h，得到初步成型耐磨层；（2）防辐射层的叠加聚合：将改性稀土盐、1份引发剂和2份增塑剂加入到50份甲基丙烯酸甲酯中搅拌均匀，70℃下水浴反应1h，得到预聚体后缓慢倾倒于步骤（1）所述初步成型耐磨层上，轻微震荡，置于50℃条件下保温3h；（3）耐磨层的覆盖：按照步骤（1）所述方法制备耐磨层，按照步骤（2）所述叠加方法，将所得耐磨层叠加在步骤（2）所述防辐射层上，置于50℃条件下保温4h后，升温至90℃，保温1h，冷却至室温，放置5h，脱模。进一步的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。进一步的，所述云母粉为白云母粉，目数为300目。进一步的，所述氢氧化钠溶液浓度为30%。实施例2一种防辐射夹心式有机玻璃，所述有机玻璃为多层夹心结构，包括中间夹心的防辐射层，和两边的耐磨层，所述防辐射层是由改性稀土盐和甲基丙烯酸甲酯制成，所述耐磨层是由改性耐磨剂和甲基丙烯酸甲酯制成。进一步的，所述改性稀土盐为改性甲基丙烯酸钐或改性甲基丙烯酸钆，具体改性方法为：（1）将以重量份计2份稀土盐在65℃下真空干燥2h后，加入到40份丙二醇中，搅拌均匀，得到稀土混合液；（2）将7份橄榄岩在110℃保温4min后球磨6min，至粒径为300μm，然后将橄榄岩加入到60份乙醇中，再加入2份硅烷偶联剂55℃下超声8min制成悬浮液，然后加入步骤（1）所得稀土混合液，升温至75℃，回流搅拌2h后，旋转蒸发除去溶剂，并用乙醇洗涤沉淀2次，-15℃下冷冻干燥即可。进一步的，所述改性耐磨剂为改性云母粉，具体改性方法为：（1）将7份云母粉在60℃下干燥2h后，置于80份45℃的乙醇中超声分散4min，然后过滤，将所得云母粉加入到40份的甲基丙烯酸甲酯中，加入3份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，密封，常温放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防辐射夹心式有机玻璃，其特征在于，所述有机玻璃为多层夹心结构，包括中间夹心的防辐射层，和两边的耐磨层，所述防辐射层是由改性稀土盐和甲基丙烯酸甲酯制成，所述耐磨层是由改性耐磨剂和甲基丙烯酸甲酯制成。

【技术特征摘要】
1.一种防辐射夹心式有机玻璃，其特征在于，所述有机玻璃为多层夹心结构，包括中间夹心的防辐射层，和两边的耐磨层，所述防辐射层是由改性稀土盐和甲基丙烯酸甲酯制成，所述耐磨层是由改性耐磨剂和甲基丙烯酸甲酯制成。2.根据权利要求1所述的一种防辐射夹心式有机玻璃，其特征在于，所述改性稀土盐为改性甲基丙烯酸钐或改性甲基丙烯酸钆，具体改性方法为：（1）将以重量份计1-2份稀土盐在60-70℃下真空干燥1-2h后，加入到30-50份丙二醇中，搅拌均匀，得到稀土混合液；（2）将5-10份橄榄岩在120-100℃保温2-5min后球磨5-10min，至粒径为100-500μm，然后将橄榄岩加入到50-80份乙醇中，再加入1-3份硅烷偶联剂50-60℃下超声5-10min制成悬浮液，然后加入步骤（1）所得稀土混合液，升温至70-80℃，回流搅拌1-2h后，旋转蒸发除去溶剂，并用乙醇洗涤沉淀1-2次，-20℃--10℃下冷冻干燥即可。3.根据权利要求1所述的一种防辐射夹心式有机玻璃，其特征在于，所述改性耐磨剂为改性云母粉，具体改性方法为：（1）将5-10份云母粉在50-70℃下干燥1-2h后，置于50-100份40-50℃的乙醇中超声分散3-6min，然后过滤，将所得云母粉加入到30-50份的甲基丙烯酸甲酯中，加入2-5份氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，密封，常温...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴二胜，
申请(专利权)人：安徽新胜塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34