一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法技术

本案涉及一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法，将50wt％不饱和羧酸铅、25wt％长链脂肪酸、15～20wt％苯乙烯及5

【技术实现步骤摘要】
一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机玻璃领域，具体为一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]在医疗领域，随着科技水平的不断提升，高能X射线的应用愈发广泛，相继出现了如：CT机、多粒子精准放射治疗系统等专业化设备、在日常诊断以及放疗诊断中都发挥了巨大作用。但是在此类诊断治疗过程中，医患之间必然存在诊视、治疗、护理等临床互动，医护以及医师不可避免的会进入到辐射环境中，长此以往自身健康存在巨大的潜在风险。
[0003]因此，在介入放射学领域，应特殊的行业需求，对医护人员进行屏蔽防护是最佳的射线防护举措。铅元素作为原子序数最大的非放射性元素，成为防护高能射线的最佳选择，铅门，铅衣，铅橡胶、无机铅玻璃等相继出现，在不同程度上为介入放射医师提供了安全、可靠的工作环境。但是上述种种医疗设备或成型加工性差，或可视性低，难以适应可穿戴、便携性要求日益增高的行业现状，同时现有的含铅防辐射材料基本无法对面部进行有效的辐射防护，巨大的缺陷导致介入医师相较于其他科室的医师面部患病率高出数倍。因此对于防辐射含铅面罩、眼镜、屏风等医疗设备的研发成为一项亟待解决的难题。
[0004]申请人深耕于防辐射有机玻璃方面的研究，目前已研制出阻燃型防辐射含钆有机玻璃、防中子辐射含硼有机玻璃、高铅含量的耐辐射有机玻璃以及软而韧的有机玻璃等等，部分专利技术也已获得专利技术专利。随着研究的深入，申请人发现现有的防辐射含铅有机玻璃耐摩擦性能达不到预期，而通过在有机玻璃表面镀膜可有效提高耐摩擦性；随着铅含量的进一步提升后，相应的材料的力学性能会明显下降，严重影响使用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足之处，本专利技术选用柔性长直链的双官能度酯类化合物增加韧性，再通过镀膜改善防辐射含铅有机玻璃表面性能，使之成为一种韧而硬的耐磨高分子材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃的其制备方法，包括如下步骤：
[0008]1)模具的制备：将两块钢化玻璃清洗烘干，用硅胶条作为垫片，制成模具；
[0009]2)溶解：将50wt％不饱和羧酸铅、25wt％长链脂肪酸、15～20wt％苯乙烯及5
‑
10wt％丙烯酸酯类化合物加入到反应容器中，水浴加热并搅拌至体系澄清透明；加热溶解温度为70
±
5℃，搅拌溶解时间15～20min；
[0010]3)灌模：加入0.05wt％偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌2
‑
3min后灌入平板玻璃模具中；
[0011]4)聚合：梯度升温聚合反应；
[0012]5)聚合完成后降至室温脱模得到防辐射含铅有机玻璃；
[0013]6)将防辐射含铅有机玻璃切成样条，先使用碱液对表面进行处理，通过“悬吊法”以100mm/min左右的速度浸入镀膜液中，反复3～5次后，放置在80
‑
120℃的烘箱中，固化2
‑
4h，即得；
[0014]其中，所述丙烯酸酯类化合物为柔性长直链的双官能度酯类化合物。
[0015]进一步地，所述长链脂肪酸为正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸中的任意一种或两种。
[0016]进一步地，所述梯度升温聚合反应的过程为50
±
5℃6h，60
±
5℃6h，80
±
5℃2h，100
±
5℃6h，最后以6～10℃/h的速率降至室温。
[0017]进一步地，所述丙烯酸酯类化合物为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
[0018]进一步地，所述镀膜液选自正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、三甲氧基硅烷中的一种。
[0019]进一步地，所述镀膜固化温度控制在90
‑
120℃；固化时间控制在2
‑
4h。
[0020]本专利技术进一步提供一种如上所述的制备方法制得的韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术操作简单，制得的改性防辐射含铅有机玻璃力学性能优异，同时具备优异的耐摩擦性，用于制作防辐射眼镜及面罩等产品时，可做到轻薄、透明、易弯曲的同时大幅提升表面耐磨性能，极大延长了医用可穿戴透明防辐射产品的使用寿命，节约了医疗成本，在医疗领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0024]实施例
[0025]一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0026](1)模具的制备：将两块200
×
200mm的钢化玻璃清洗烘干，用3.5mm厚的硅胶条作为垫片，制成模具。
[0027](2)溶解：将不饱和羧酸铅、长链脂肪酸酸、苯乙烯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(P
‑
400)加入到反应容器中，水浴加热并搅拌至体系澄清透明。加热溶解温度为70
±
5℃，搅拌溶解时间15～20min。
[0028](3)灌模：加入引发剂，继续搅拌2
‑
3min后灌入平板玻璃模具中。
[0029](4)聚合：梯度升温聚合反应，梯度升温聚合过程为：50
±
5℃6h，60
±
5℃6h，80
±
5℃2h，100
±
5℃6h，最后以6～10℃/h的速率降至室温。
[0030](5)聚合完成后降至室温脱模得到防辐射含铅有机玻璃。
[0031](6)将防辐射含铅有机玻璃切成80mm*10mm*3mm的样条，先使用碱液对表面进行处理，通过“悬吊法”以100mm/min左右的速度浸入正硅酸乙酯(TEOS)镀膜液中，反复几次后，放置在90
‑
120℃的烘箱中，固化2
‑
4h后制的所需的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃材料。
[0032]实施例1
[0033]用电子天平分别称取50wt％甲基丙烯酸铅Pb(MAA)2(75.00g)、15wt％苯乙烯St(22.50g)、25wt％正辛酸OA(37.50g)以及10wt％的P
‑
400(15.00g)置于250mL的三口烧瓶中。在70℃水浴中搅拌溶解15～20min，最终得到澄清透明的混合液。加入0.05％(0.075g)的引发剂AIBN继续搅拌2
‑
3min左右灌入平板玻璃模具中。放入烘箱中以50℃6h，60℃6h，80℃2h，10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃的其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)模具的制备：将两块钢化玻璃清洗烘干，用硅胶条作为垫片，制成模具；2)溶解：将50wt％不饱和羧酸铅、25wt％长链脂肪酸、15～20wt％苯乙烯及5
‑
10wt％丙烯酸酯类化合物加入到反应容器中，水浴加热并搅拌至体系澄清透明；加热溶解温度为70
±
5℃，搅拌溶解时间15～20min；3)灌模：加入0.05wt％偶氮二异丁腈引发剂，继续搅拌2
‑
3min后灌入平板玻璃模具中；4)聚合：梯度升温聚合反应；5)聚合完成后降至室温脱模得到防辐射含铅有机玻璃；6)将防辐射含铅有机玻璃切成样条，先使用碱液对表面进行处理，通过悬吊法以100mm/min左右的速度浸入镀膜液中，反复3～5次后，放置在80
‑
120℃的烘箱中，固化2
‑
4h，即得；其中，所述丙烯酸酯类化合物为柔性长直链的双官能度酯类化合物。2.如权利要求1所述的韧而硬的耐摩擦防辐射含铅有机玻璃的其制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春宏，陈鹏，杨菲菲，殷绍祥，陈浩天，张玉娟，张明，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：