一种防辐射防护材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种防辐射防护材料及其制备方法和应用，本发明专利技术以木质素为原料，先对木质素进行氨基化改性，得到氨基改性木质素，氨基改性木质素与生成的硫酸钡共价连接，得到氨基改性木质素/硫酸钡复合物，改善了硫酸钡颗粒易发生团聚的问题，再利用氨基改性木质素/硫酸钡复合物螯合镧离子，通过官能团对镧离子的螯合作用，有效避免了镧离子的流失，同时使镧离子分散得更加均匀，同时通过对玄武岩纤维进行改性，改性玄武岩纤维和周围分布的改性木质素连接成网络结构，在材料内部形成防辐射屏蔽体，大幅度的提高了材料的抗辐射性能，同时改性玄武岩纤维和改性木质素起到增强材料力学性能的作用。学性能的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射防护材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及工程材料
，具体涉及一种防辐射防护材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在医学检验和治疗技术中，对某些恶性疾病的检查和治疗均会使用到放射性仪器，这些仪器的使用提高了疾病的确诊率和治疗率，但是它们会产生各种射线，这些射线的辐射会给正常的组织产生危害，能增高恶性肿瘤、白血病、退行性神经系统疾病、心血管疾病、生殖系统病变等多种疾病的发病率，可造成生物体细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病，因此，防辐射材料引起了人们的广泛关注。
[0003]目前的防辐射材料可以分为防穿透性辐射材料和表面辐射防护材料，铅、镉、钢铁等重金属材料具有较好的防护性能，但是由于可塑性差，加工难度高，难以被用于制备防辐射产品，特别是在柔性防辐射产品领域应用难度更大；表面辐射防护材料一般是通过加工方法对产品表面涂布或复合一层防辐射层而成，这种加工方法工艺复杂，且防辐射层有磨损脱落丧失防辐射功能的风险；目前防辐射材料与基体高分子材料的相容性差，对产品加工性能影响较大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种防辐射防护材料及其制备方法和应用，解决现有的防辐射材料与基体高分子材料相容性差，不易加工成型的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0006]一种防辐射防护材料，以重量份计，由如下组分的原料所组成：聚氯乙烯40
‑
60份、聚苯乙烯10
‑r/>20份、聚酰亚胺15
‑
25份、改性木质素10
‑
15份、改性玄武岩纤维5
‑
10份、氨基硅油0.5
‑
1.5份、微晶蜡1
‑
2份。
[0007]优选的，所述改性木质素的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将碱木质素加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷，在60
‑
90℃下加热搅拌反应2
‑
3h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥、研磨，得到氨基改性木质素；
[0009](2)配制氯化钡乙醇水溶液，加入氨基改性木质素和硬脂酸，超声分散均匀，在磁力搅拌下，再向其中滴加硫酸钠水溶液，在40
‑
50℃下继续搅拌30
‑
45min，随后将反应产物进行离心、洗涤、干燥，得到氨基改性木质素/硫酸钡复合物；
[0010](3)将氨基改性木质素/硫酸钡复合物超声分散在硝酸镧溶液中，在室温下振荡吸附3
‑
5h，然后进行过滤、洗涤、干燥，即得到改性木质素。
[0011]优选的，步骤(1)中，碱木质素、聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷的质量比为6
‑
12:5
‑
8:3
‑
6。
[0012]优选的，步骤(2)中，氯化钡乙醇水溶液、氨基改性木质素、硬脂酸的用量比为100
‑
150mL：8
‑
12g：0.5
‑
1g。
[0013]优选的，步骤(2)中，氯化钡乙醇水溶液的浓度为0.1
‑
0.2mol/L。
[0014]优选的，步骤(2)中，氯化钡和硫酸钠的摩尔比为1:1。
[0015]优选的，步骤(3)中，氨基改性木质素/硫酸钡复合物与硝酸镧溶液的质量比为5
‑
8:100，硝酸镧溶液的质量分数为2
‑
4％。
[0016]优选的，改性玄武岩纤维的制备方法如下：将玄武岩纤维浸入含硅烷偶联剂的乙醇水溶液中，在40
‑
60℃下搅拌反应2
‑
3h，然后经洗涤、干燥，即得到改性玄武岩纤维。
[0017]本专利技术提供上述防辐射防护材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份将聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、改性木质素、改性玄武岩纤维、氨基硅油、微晶蜡在高速混合机中混合均匀，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到防辐射防护材料。
[0018]本专利技术还提供上述防辐射防护材料在防护服、防护手套、防护板中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020](1)本专利技术以木质素为原料，先对木质素进行氨基化改性，得到氨基改性木质素，氨基改性木质素与生成的硫酸钡共价连接，得到氨基改性木质素/硫酸钡复合物，改善了硫酸钡颗粒易发生团聚的问题，再利用氨基改性木质素/硫酸钡复合物螯合镧离子，通过官能团对镧离子的螯合作用，有效避免了镧离子的流失，同时使镧离子分散得更加均匀。
[0021](2)本专利技术通过对玄武岩纤维进行改性，改性玄武岩纤维和周围分布的改性木质素连接成网络结构，在材料内部形成防辐射屏蔽体，大幅度的提高了材料的抗辐射性能，同时改性玄武岩纤维和改性木质素起到增强材料力学性能的作用。
[0022](3)本专利技术提供的防辐射防护材料易于加工成型，不仅具有优异的防辐射性能，同时还具有优异的力学性能和可塑性。
具体实施方式
[0023]以下通过具体较佳实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。
[0024]需要说明的是，无特殊说明外，本专利技术中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
[0025]本专利技术中所使用的聚氯乙烯购自武汉鑫动益化工有限公司；
[0026]聚苯乙烯购自东莞市双岙塑胶有限公司，型号：GP525；
[0027]聚酰亚胺购自东莞市超荣塑胶原料有限公司，牌号：JGN3030；
[0028]碱木质素购自南通润丰石油化工有限公司；
[0029]玄武岩纤维购自武汉市七星新技术研究所，纤维长度为6mm。
[0030]实施例1
[0031]一种防辐射防护材料的制备方法，包括如下步骤：
[0032]将40份聚氯乙烯、10份聚苯乙烯、15份聚酰亚胺、10份改性木质素、5份改性玄武岩纤维、0.5份氨基硅油和1份微晶蜡在高速混合机中混合30min，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到防辐射防护材料；
[0033]其中，改性木质素的制备方法如下：
[0034](1)将6g碱木质素加入到250mL去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入5g聚乙烯
亚胺和3g环氧氯丙烷，在60℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥、研磨，得到氨基改性木质素；
[0035](2)配制100mL，0.1mol/L氯化钡乙醇水溶液，溶液中乙醇和水的体积比为1:1，加入8g氨基改性木质素和0.5g硬脂酸，超声分散均匀，在磁力搅拌下，再向其中滴加100mL，0.1mol/L硫酸钠水溶液，在40℃下继续搅拌30min，随后将反应产物进行离心、洗涤、干燥，得到氨基改性木质素/硫酸钡复合物；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防辐射防护材料，其特征在于，以重量份计，由如下组分的原料所组成：聚氯乙烯40
‑
60份、聚苯乙烯10
‑
20份、聚酰亚胺15
‑
25份、改性木质素10
‑
15份、改性玄武岩纤维5
‑
10份、氨基硅油0.5
‑
1.5份、微晶蜡1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的防辐射防护材料，其特征在于，所述改性木质素的制备方法，包括如下步骤：(1)将碱木质素加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷，在60
‑
90℃下加热搅拌反应2
‑
3h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥、研磨，得到氨基改性木质素；(2)配制氯化钡乙醇水溶液，加入氨基改性木质素和硬脂酸，超声分散均匀，在磁力搅拌下，再向其中滴加硫酸钠水溶液，在40
‑
50℃下继续搅拌30
‑
45min，随后将反应产物进行离心、洗涤、干燥，得到氨基改性木质素/硫酸钡复合物；(3)将氨基改性木质素/硫酸钡复合物超声分散在硝酸镧溶液中，在室温下振荡吸附3
‑
5h，然后进行过滤、洗涤、干燥，即得到改性木质素。3.根据权利要求2所述的防辐射防护材料，其特征在于，步骤(1)中，碱木质素、聚乙烯亚胺和环氧氯丙烷的质量比为6
‑
12:5
‑
8:3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：喻洁，周文珊，孙刚涛，涂画，孙茜，李红雨，叶松，万力，
申请(专利权)人：湖北省疾病预防控制中心湖北省预防医学科学院，
类型：发明
国别省市：