用作辐射防护添加剂的无铅混合物及其制备方法和用途技术

技术编号:3091170 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
含有以下a)和b)的混合物:    a)至少26wt%的作为元素和/或来自化合物和/或来自合金的钆,    b)至少10wt%的彼此独立地选自钡、铟、锡、钼、铌、钽、锆和钨中的一种或多种元素和/或这些元素的合金和/或化合物,其中如果含有钨,钨的含量是相对于混合物总量的至少10wt%。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有a)至少26wt%的钆和b)选自钡、铟、锡、镧、钼、铌、钽、锆和钨的一种或多种元素、合金和/或化合物的混合物,制备该混合物的方法,该混合物用于辐射防护的用途,该混合物用于制备聚合辐射防护物质的用途,制备辐射屏蔽橡胶、热塑性材料和聚氨酯的方法,由该聚合辐射防护物质制备产品的方法以及由这些聚合辐射防护物质制备的产品。人们越来越多地接触到各种来源的电离辐射。该辐射以高能电磁辐射,尤其X射线或γ射线的形式存在。它不能被人直接检测到。然而,取决于接触放射线的类型和持续时间,人的健康可以受损。这种高能辐射的效应能够有目的地发生,例如在诊断或治疗性X射线处理期间电离射线的医学应用,或在核医学中,在非破坏性材料试验中,在放射分析法中或在使用含有放射性物质的设备的特殊测量技术中,或者无意识地发生,例如,当操作有缺陷的辐射源比如加速装置,电子显微镜,电子焊接装置,电子管或监视器时。当探作X射线设备或其它电离辐射仪器时,可以发生对操作者或第三方的非故意的辐射效应。因此,应用许多措施来保护操作者或第三方免遭该辐射。在许多情况下,不可能操作上述设备,或只有当第三方不存在时才进行如此操作。在许多情况下,操作人员与辐射源的完全隔离同样是不可能的,并且也是无法做到的,因为操作者只能在设备和辐射源的邻近操作该设备。这尤其适用X射线在X线诊断和X线治疗中的医学应用,这时,对于该装置必须使用结构辐射防护措施,以及不得不使用个人防护设备,以便将操作人员和/或病人与辐射隔开,除了实际上需要辐射的区域以外。典型的辐射防护材料含有平面材料,尤其金属铅或铅化合物或铅共混物。铅及其化合物常常用来防护X射线和γ射线。铅具有获取成本低,密度高以及原子序数高的优点。因此,它是电离辐射,例如用40-300kV的加速电位产生的X射线的良好吸收剂。铅的缺点是,由于光电效应,铅的衰减度在电离辐射的低能量下是相对小的。还有,铅具有成问题的毒理学问题。除此之外,含铅防护设备具有很大的重量。因此,对于表现了与铅类似的对电离辐射的有效屏蔽性能,但明显更轻,环境更友好和在毒理学上比铅更能为人接受的材料存在着巨大的需求。JP 58-053828(K.Yamamoto)描述了基于聚氯丁二烯橡胶的弹性橡胶样泡沫材料,它含有大量(80-87.3wt%)的金属化合物,例如氧化铅。JP-57-141430披露了由天然橡胶或合成橡胶组成并且以300或更多重量份/100重量份的基础材料的比率含有铅化合物的含铅发泡材料。CA-A 815 609描述了由编织基底层和含铅的弹性体层组成的柔性材料,其至少一个表面粘合于基底层。该基底层含有粒度<200目的铅颗粒。该铅占材料总重量的至少65wt%。优选的弹性体材料是氯丁橡胶(聚氯丁二烯)。JP 61-228051披露了作为电缆包皮的乙烯/乙酸乙烯酯和/或乙烯/丙烯酸乙酯共聚物的组合物,它含有5-50份氧化锑和5-100份硫酸钡/100重量份聚合物。该组合物的缺点是氧化锑的比例高,后者被归类为致癌化合物。GB-A 1 603 654和GB-A 1 603 655描述了用于吸收X射线的金属铅在聚氯乙烯中的组合物。JP 59-126296描述了用于屏蔽辐射的涂覆组合物,它在共聚物中含有铅或铅化合物,并应用于增塑聚氯乙烯。GB-A 1 122 786公开了由含有均匀分布的填料颗粒的弹性体基质组成的屏蔽辐射用柔性材料。该填料由电离辐射吸收金属和至少一种其它金属的混合物形成。在该情况下使用铅和/铅锑合金。GB-A 954 593描述了以铅涂布的织物(已在汞中浸渍)的形式提供,从而形成了铅汞合金,因此改进了涂布织物的柔性的电离辐射屏蔽物。在JP-2360/1960,JP-9994/1978,JP-9995/1978,JP-9996/1978和JP-63310/1978中公开了还含有含铅甲基丙烯酸酯塑料的辐射屏蔽材料。EP-A 371 699公开了辐射屏蔽材料,在优选的实施方案中,是铅、锕、铋、金、汞、钋、铊、钍、铀、铱、锇、铂、铼、钽、钨、溴、钼、铑、锶或锆和尤其铈或镧的无机混合物。在乙烯和丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸的共聚物中使用70-93wt%,或更优选70-90wt%的该混合物。在优选实施方案中,还添加5-10wt%的增塑剂。US-A 4 563 494描述了能够以0.001-10wt%的量用于聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯和它们的共聚物的镧系化合物。在该文件中明确指出,只要与铅化合物结合就可以完全屏蔽X射线或γ射线(第5栏;第57-61行)。在DE-A 199 55 192和EP-A 0 371 699中,具有高原子序数的粉末状金属用来作为弹性体中的X射线吸收填料,其中还尤其列举了50-100wt%的高比例的金属锡。没有公开使用至少26wt%的来自氧化钆的钆。GB-A 943 714描述了用于制备屏蔽X射线并由具有粉末状钨作为添加剂的硅酮弹性体组成的材料的组合物。尤其在90kV-150kV加速电位的高能X射线的范围内,就相同的屏蔽性能来说,在DE-A 199 55 192和GB-A 943 714中提供的材料与铅相比没有提供任何重量方面的优点。这里说明的根据本专利技术的混合物对于相同的防护效应可以实现至多50%的重量减轻。因此,在所有已知方法中,使用高浓度的铅或锑或它们的化合物,或生态学不可接受的物质比如汞、钋或铀和/或具有高金属基础比例例如锑的物质混合物。通常,在已知方法中使用的辐射防护物质不能充分屏蔽在90-150kV加速电位范围内的高能X射线。与现有技术和更优选使用的含铅材料相比,本专利技术的目的是提供更轻、毒理学上更能接受的、完全无铅的混合物,它能够比铅更好地屏蔽电离辐射,例如X射线或γ射线。1.该目的通过含有a)和b)的混合物来达到a)至少26wt%的作为元素和/或来自化合物和/或来自合金的钆,b)至少10wt%的彼此独立地选自钡、铟、锡、钼、铌、钽、锆和钨中的一种或多种元素和/或这些元素的合金和/或化合物,其中如果含有钨,钨的浓度是相对于混合物总量的至少10wt%。依据本专利技术的混合物还有利地含有0-64wt%的组分c),它含有彼此独立地选自铋、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥、钇和镥中的一种或多种元素和/或这些元素的合金和/或化合物。根据本专利技术的混合物有利地含有至多50wt%的锡。在根据本专利技术的混合物中的组分b)的元素和/或合金和/或化合物有利地显示了在10-600keV范围内的互补射线衰减特性。根据本专利技术的混合物有利地含有至少35wt%的钆和至少20wt%的钨。根据本专利技术的混合物的比重有利地是4.0-13.0g/cm3的范围。根据本专利技术的混合物中的颗粒有利地具有0.1-200μm的平均粒径。在根据本专利技术的混合物中的组分b)和c)有利地彼此独立地选自氧化物,碳酸盐,硫酸盐,卤化物,氢氧化物,钨酸盐,碳化物和硫化物。本专利技术的另一主题是制备根据本专利技术的混合物的方法,其中混合物的各组分在20-500℃的温度范围内干燥,然后筛分和然后混合5分钟到24小时。本专利技术的另一个主题是根据本专利技术的混合物用于辐射防护的用途。根据本专利技术的混合物有利地用来制备聚合辐射防护物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.含有以下a)和b)的混合物a)至少26wt%的作为元素和/或来自化合物和/或来自合金的钆,b)至少10wt%的彼此独立地选自钡、铟、锡、钼、铌、钽、锆和钨中的一种或多种元素和/或这些元素的合金和/或化合物,其中如果含有钨,钨的含量是相对于混合物总量的至少10wt%。2.根据权利要求1的混合物,其中含有0-64wt%的组分c),它含有彼此独立地选自铋、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥、钇和镥中的一种或多种元素和/或这些元素的合金和/或化合物。3.根据权利要求1-2的任一项的混合物,其中含有至多50wt%的锡,相对于混合物的总量。4.根据权利要求1-3的任一项的混合物,其中组分b)的元素和/或合金和/或化合物具有在10-600keV范围的互补射线衰减特性。5.根据权利要求1-4的任一项的混合物,其中含有至少35wt%的钆和至少20wt%的钨。6.根据权利要求1-5的任一项的混合物,其中无机辐射防护混合物的比重在4.0-13.0g/cm3的范围。7.根据权利要求1-6的任一项的混合物,其中无机辐射防护混合物中的颗粒具有0.1-200μm的范围的平均粒径。8.根据权利要求1-7的任一项的混合物,其中组分b)和c)以彼此独立地选自氧化物,碳酸盐,硫酸盐,卤化物,氢氧化物,钨酸盐,碳化物和硫化物中的合金和/或化合物的形式使用。9.制备根据权利要求1-8的任一项的混合物的方法,其中混合物的各组分在20-500℃的温度范围干燥,然后筛分和然后混合5...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·云格尔曼J·柯施H·普德莱纳B·维尔登E·莱茨D·约阿希米P·A·戈特沙尔克K·赞德K·马德R·科普A·I·科尔苏诺夫K·A·卡皮塔诺夫G·G·绍金W·M·尼基廷J·S·纳沙罗瓦I·L·雷沙科夫
申请(专利权)人:兰爱克谢斯德国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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