功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法及材料技术

本发明专利技术公开了一种功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法及材料，属于辐射屏蔽材料技术领域；该复合材料以碳化硼作为热中子屏蔽功能填料，以高密度聚乙烯纤维作为快中子屏蔽及力学性能增强功能填料，采用聚多巴胺及3‑巯丙基三乙氧基硅烷复合改性方法对上述两种功能填料进行功能化，并采用密炼、开炼等工艺将其均匀分散至橡胶基体中，经硫化后制备出功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料；该材料具有良好的热中子和快中子屏蔽性能以及力学性能，制备方法简便易行，在核辐射屏蔽领域具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉辐射屏蔽材料，尤其涉及一种功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法及材料。

技术介绍

1、中子在核能发电、医学治疗、无损检测等领域具有重要应用价值，带来了显著的经济效益和社会效益。对中子进行有效屏蔽，是实现其安全利用和可持续发展的前提。与带电粒子辐射和x/γ辐射屏蔽相比，中子屏蔽的挑战性在于：中子呈现电中性，与物质不发生库仑作用，穿透性极强；其能谱覆盖的能量范围极广，常跨越几个数量级，并且其与物质的作用截面强烈依赖于中子能量。热中子(能量低于0.5ev)和快中子(0.1～20mev)是两种典型的中子屏蔽对象，由于能量方面的巨大差异，导致在屏蔽方式上具有显著区别：针对热中子屏蔽，主要使用含高吸收截面元素(硼-10、钆、钐等)的材料对其吸收；针对快中子屏蔽，则需要先使用含氢量较高的材料对其慢化，再对其吸收，即要求材料同时含氢和高吸收截面元素。

2、橡胶基复合材料因其轻量化、柔韧性好、可设计性强，被广泛应用于中子屏蔽领域。专利(cn113072752a)通过在含硼功能粒子表面构建带有双键的聚合物壳层结构，将其与橡本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述盐酸多巴胺溶液的浓度为0.5-8g/L。

3.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述高密度聚乙烯纤维长2-3mm、单丝直径15-20μm。

4.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述将高密度聚乙烯...

【技术特征摘要】

1.一种功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述盐酸多巴胺溶液的浓度为0.5-8g/l。

3.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述高密度聚乙烯纤维长2-3mm、单丝直径15-20μm。

4.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述将高密度聚乙烯纤维浸泡于所述改性液中是指，将高密度聚乙烯纤维浸泡于改性液中，搅拌反应20-24h。

5.根据权利要求1所述功能化碳化硼/高密度聚乙烯纤维增强橡胶基柔性中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述向溶液中加入3-巯丙基三乙氧基硅烷是指，向溶液中加入终浓度为2-3wt.％的3-巯丙基三乙氧基硅烷，60-80℃搅拌反应4-6小时。

6.根据权利要求1所述功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：常树全，张大龙，王凯凯，华志宏，乔宇，宋国庆，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：