一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜技术

本申请公开了一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜，属于防辐射材料领域。一种防辐射组合物，包括以下重量份的组分：氧化硼3~9份、氧化钡3~9份、氧化锂1~7份、石墨烯0.2~1.5份、四氧化三铁10~18份、防沉剂1.5~5.5份、分散剂1~3份、分散用溶剂80~120份。一种防辐射组合物的制备方法，包括以下步骤：将氧化硼、氧化钡和氧化锂熔炼，然后经冷水淬冷，粉碎、研磨，得到硼钡锂粉；将防沉剂和分散剂加入分散用溶剂中搅拌分散，然后加入所述硼钡锂粉，继续搅拌，然后加入四氧化三铁，继续搅拌，然后加入石墨烯，继续搅拌，得到防辐射组合物。本申请具有防辐射效果良好的优点。本申请具有防辐射效果良好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜


[0001]本申请涉及防辐射材料领域，尤其是涉及一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜。

技术介绍

[0002]随着社会科技的进步，人们日常生活和工作都离不开电子产品，电子产品为人们提供便利的同时，又会带来电磁辐射的威胁。电磁辐射无处不在，常见的电磁辐射来源有微波炉、打印机和电磁炉，长期接触电磁辐射，导致人体的精力和体力减退，并可能会诱发体内病变，特别是对于抵抗力较弱的孕妇和儿童，更容易受到电磁辐射的伤害。
[0003]为了减少电磁辐射对人体造成的伤害，防辐射屏蔽材料的研究成为了当今的一个热点，其中对辐射防护服的研究较多，辐射防护服一般由具有防辐射功能的金属纤维面料制成，金属纤维面料是把金属纤维和布纤维混纺在一起，形成金属网，起到防辐射作用。
[0004]然而，金属纤维面料中的金属纤维比较细，在洗涤过程中容易断开，长时间使用后金属纤维面料的防辐射效果下降。

技术实现思路

[0005]为了获得防辐射效果良好材料，本申请提供一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜。
[0006]第一方面，本申请提供的一种防辐射组合物采用如下的技术方案：一种防辐射组合物，包括以下重量份的组分：氧化硼3～9份；氧化钡3～9份；氧化锂1～7份；石墨烯0.2～1.5份；四氧化三铁10～18份；防沉剂1.5～5.5份；分散剂1～3份；分散用溶剂80～120份。
[0007]通过采用上述技术方案，防辐射组合物可以作为辅料添加至基料中，使基料具有防辐射作用；防辐射组合物中的氧化硼、氧化钡、氧化锂、石墨烯和四氧化三铁不存在易断的问题，而且防辐射组合物自身能稳定存在，使得防辐射功能能够长时间维持，耐用性更好。
[0008]利用氧化硼、氧化钡和氧化锂制得硼钡锂材料，硼钡锂材料具有优异的防辐射作用，电磁屏蔽效果好，四氧化三铁和石墨烯也具有防辐射作用，四氧化三铁配合硼钡锂材料可大幅增强电磁屏蔽效果，而石墨烯的加入可提高硼钡锂材料与四氧化三铁体系与基料体系的相容性，从而降低对基料物性的影响，保持基料本身的物性并赋予新的防辐射功能。
[0009]可选的，所述氧化硼、氧化钡和氧化锂的重量比为(1.5～2.5):(1.5～2.5):1。
[0010]通过采用上述技术方案，调控氧化硼、氧化钡和氧化锂三者的配比，获得的防辐射组合物具有更良好的电磁屏蔽效果。
[0011]可选的，所述石墨烯的单层率为80％～99％，所述石墨烯的平均层厚为0.3～0.5nm。
[0012]通过采用上述技术方案，选择上述尺寸范围的石墨烯，防辐射组合物在电磁屏蔽效果方面表现的更好，而且防辐射组合物与基料结合后，更有助于基料的物性的保持。
[0013]可选的，所述防沉剂为硅藻土和膨润土中的一种或两种。
[0014]通过采用上述技术方案，硅藻土和膨润土均易于在溶剂中悬浮，悬浮时可减少体系中其他组分沉淀的情况，从而提高防辐射组合物的稳定性，与石墨烯协同配合提高后续防辐射组合物作为辅料与基料结合的稳定性。
[0015]可选的，所述分散剂为聚醚类分散剂和硅烷偶联剂KH560的组合，所述聚醚类分散剂与硅烷偶联剂KH560的重量比为5:(5～7)。
[0016]聚醚类分散剂可以是Tego
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740w润湿分散剂、Tego
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755w润湿分散剂和Tego
‑
655润湿分散剂等含有聚醚的分散剂。
[0017]通过采用上述技术方案，聚醚类分散剂和硅烷偶联剂KH560的加入，可促进硼钡锂材料、四氧化三铁和石墨烯的充分分散，提高相互配合的效果。
[0018]可选的，所述四氧化三铁的粒径为100～200nm。
[0019]通过采用上述技术方案，选取上述粒径范围的四氧化三铁，四氧化三铁的比表面积大，与硼钡锂材料和石墨烯的结合性良好，可以提高防辐射效果。
[0020]第二方面，本申请提供的一种防辐射组合物的制备方法采用如下的技术方案：一种防辐射组合物的制备方法，包括以下步骤：将氧化硼、氧化钡和氧化锂在1400～1500℃下熔炼，然后经冷水淬冷，粉碎、研磨，得到硼钡锂粉；将防沉剂和分散剂加入分散用溶剂中搅拌分散，然后加入所述硼钡锂粉，继续搅拌，然后加入四氧化三铁，继续搅拌，然后加入石墨烯，继续搅拌，得到防辐射组合物。
[0021]通过采用上述技术方案，氧化硼、氧化钡和氧化锂通过熔炼的方式形成硼钡锂粉，获得基础的防辐射能力，然后在防沉剂和分散剂的作用下搅拌混合于分散用溶剂中，以便后续与四氧化三铁以及石墨烯充分分散，并且按粒径从大到小的顺序投料分散，更有利于分散均匀，形成稳定且可以发挥硼钡锂粉、四氧化三铁以及石墨烯三者协同作用的防辐射组合物。
[0022]第三方面，本申请提供的一种防辐射聚氨酯膜采用如下的技术方案：一种防辐射聚氨酯膜，包括以下重量份的组分：防辐射组合物33～43份；聚氨酯树脂350～470份；润湿剂1～4份；消泡剂0.1～0.5份；混合用溶剂120～200份。
[0023]通过采用上述技术方案，以聚氨酯树脂作为膜的基料，加入防辐射组合物，使聚氨
酯膜具有防辐射功能。
[0024]往聚氨酯树脂中添加辅料，赋予聚氨酯新的功能是常见的改进方式，但常常出现辅料与聚氨酯不相容的情况，虽然得到新的功能，但聚氨酯本身的良好性能被抑制，影响了这种改性方式的应用和推广。本申请的防辐射组合物与聚氨酯树脂相容性良好，而且通过润湿剂和消泡剂提高成膜的均匀性，进一步保持基料本身的物性并赋予防辐射功能。
[0025]可选的，所述聚氨酯树脂的制备原料包括聚乙二醇、聚四亚甲基醚乙二醇、二异氰酸酯、有机硅多元醇、1，4
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丁二醇和乙二胺，所述聚乙二醇、聚四亚甲基醚乙二醇、二异氰酸酯、有机硅多元醇、1，4
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丁二醇和乙二胺的重量比为(65～80):(15～25):(60～80):(0.5～0.9):(13～18):(0.1～0.2)。
[0026]通过采用上述技术方案，上述原料制备得到的聚氨酯树脂在成膜后具有良好的耐水压和透湿度，即具有良好的防水透湿性，膜的孔洞整齐致密且孔径小，成团的水分子或水珠无法通过，只能通过体积更小的水蒸气，因此当聚氨酯膜应用于服装领域时，可以阻挡外部的水进入，且内部可以排汗散发热量，提高穿着舒适感；防辐射组合物与上述制得的聚氨酯树脂有良好的相容性，使得聚氨酯膜成型后不但具有防辐射功能，而且还能保持良好的耐水压和透湿度，防水透湿性能优异。
[0027]可选的，所述有机硅多元醇为单端双羟烃基聚二甲基硅氧烷。
[0028]通过采用上述技术方案，单端双羟烃基聚二甲基硅氧烷起到接枝聚氨酯预聚物的作用，可增大聚氨酯膜的疏水性，提高防水效果。
[0029]可选的，所述聚乙二醇选用分子量1000的聚乙二醇和分子量4000的聚乙二醇，分子量1000的聚乙二醇与分子量4000的聚乙二醇的重量比为1:(1～1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防辐射组合物，其特征在于：包括以下重量份的组分：氧化硼 3~9份；氧化钡 3~9份；氧化锂 1~7份；石墨烯 0.2~1.5份；四氧化三铁 10~18份；防沉剂 1.5~5.5份；分散剂 1~3份；分散用溶剂 80~120份。2.根据权利要求1所述的一种防辐射组合物，其特征在于：所述氧化硼、氧化钡和氧化锂的重量比为(1.5~2.5):(1.5~2.5):1。3.根据权利要求1所述的一种防辐射组合物，其特征在于：所述石墨烯的单层率为80%~99%，所述石墨烯的平均层厚为0.3~0.5nm。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种防辐射组合物，其特征在于：所述防沉剂为硅藻土和膨润土中的一种或两种。5.一种防辐射组合物的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1
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4任一所述的防辐射组合物，包括以下步骤：将氧化硼、氧化钡和氧化锂在1400~1500℃下熔炼，然后经冷水淬冷，粉碎、研磨，得到硼钡锂粉；将防沉剂和分散剂加入分散用溶剂中搅拌分散，然后加入所述硼钡锂粉，继续搅拌，然后加入四氧化三铁，继续搅拌，然后加入石墨烯，继续搅拌，得到防辐射组合物。6.一种防辐射聚氨酯膜，其特征在于：包括以下重量份的组分：权利要求1
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4任一所述的防辐射组合物 33~43份；聚氨酯树脂 350~470份；润湿剂 1~4份；消泡剂 0.1~0.5份；混合用溶剂 120~200份。7.根据权利要求6所述的一种防辐射聚氨酯膜，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志方，
申请(专利权)人：佛山市三水日邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：