一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，采用甲基丙烯酸鉛和甲基丙烯酸釤作為防輻射成分，制備液態(tài)的防輻射有機(jī)玻璃，首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78℃，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫1～4h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。該有機(jī)玻璃具有防輻射性能優(yōu)良，二次加工方便的特點(diǎn)。
【專利說明】一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特種有機(jī)玻璃領(lǐng)域，涉及一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國防科研、放射性醫(yī)學(xué)和核技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，各種放射性射線被廣泛應(yīng)用，射線對人體的傷害和對環(huán)境的破壞也逐漸被人類所認(rèn)識。對防護(hù)這些射線的各種防輻射材料的研究便成為一項十分重要和迫切的課題。傳統(tǒng)的防輻射材料一般選用混凝土、水泥、鉛板、鐵板等，隨著輻射在越來越多的領(lǐng)域的應(yīng)用，這些材料已難以滿足各種防護(hù)器材生產(chǎn)的需求，近年來，高分子基復(fù)合材料作為防輻射材料成為研究熱點(diǎn)，它是以有機(jī)高分子材料為基質(zhì)骨架材料，以具有吸收射線功能的微粉為填料制備而成，其中有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)常用作基體材料，目前已經(jīng)出現(xiàn)了有機(jī)鉛玻璃、有機(jī)鋇玻璃、有機(jī)鎘玻璃等品種，相關(guān)廣品和專利也有報道。
[0003]鉛或鉛的化合物作為填料是應(yīng)用主流，但其存在兩方面缺點(diǎn):一方面，鉛防輻射材料對能量高于88keV以及介于13?40keV之間的射線有良好的粒子吸收能力，但對能量介于4(T88keV之間的射線卻存在一個粒子吸收能力十分薄弱的區(qū)域(即“Pb弱吸收區(qū)”)?’另一方面，鉛有毒性，對環(huán)境也有污染，在使用時往往受到限制。為了彌補(bǔ)鉛作為防輻射材料的本質(zhì)缺陷，合乎邏輯的做法是選取某些原子序數(shù)低于鉛，且其K層吸收邊位于4(T88keV之間的元素取代鉛，制成復(fù)合防輻射材料。近年來，稀土化合物的防輻射性能得以研究，稀土元素的原子序數(shù)低于鉛，價電子構(gòu)型為在形成化合物時，4f，5d，6s, 6p均可以作為價軌道，即價電子在多空間方向上均有伸展，與只有6s，6p作價軌道的鉛相比，價電子的空間“覆蓋”范圍較大，會增加康普頓散射的幾率。而且由于特殊的4f電子層，可以形成許多種能級躍遷，消耗大量能量，從而消弱射線對人體的危害。同時稀土元素重量輕，制成的防輻射材料具有比傳統(tǒng)的鉛防輻射材料重量輕、防護(hù)效果更好的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]有機(jī)玻璃在聚合制備過程中加入防輻射成分可以制備具有防輻射性能的有機(jī)玻璃，中國專利《一種含鉛防輻射有機(jī)玻璃的制備方法》(授權(quán)專利號CN 101319025 B)公布了一種采用有機(jī)羧酸鉛鹽為防輻射成分的防輻射有機(jī)玻璃及其制備方法；中國專利《用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃》(授權(quán)專利號CN 101319025 B)公布了一種采用鉛、鋅、銻、鋇的有機(jī)金屬鹽的一種或幾種混合物為防輻射成分的防輻射有機(jī)玻璃，該有機(jī)玻璃可應(yīng)用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗，對低能輻射屏蔽作用明顯；申請?zhí)枮?01110312010.5的中國專利公布了一種無鉛防輻射有機(jī)玻璃及其制備方法。這些研究為有機(jī)玻璃在防輻射材料領(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。
[0005]有機(jī)玻璃除了制備成固體有機(jī)玻璃外，還有一種液態(tài)有機(jī)玻璃，其具有有機(jī)玻璃的所有特性，同時由于其常溫為液態(tài)，所以賦予了它特殊的加工性能，將防輻射成分與液態(tài)有機(jī)玻璃結(jié)合，可以制備得到特種有機(jī)玻璃。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，采用甲基丙烯酸鉛和甲基丙烯酸釤作為防輻射成分，制備液態(tài)防輻射有機(jī)玻璃，該有機(jī)玻璃具有防輻射性能優(yōu)良，二次加工方便的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，其特征在于，所述防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃的原料包括甲基丙烯酸甲酯、過氧化二苯甲酰、鄰苯二甲酸二辛酯、辛酸、丙二醇、正丁醇、環(huán)己酮、環(huán)己烷、甲基丙烯酸鉛、甲基丙烯酸釤，各組分按質(zhì)量份數(shù)計分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30?50份，
過氧化二苯甲酰 0.5?I份，
鄰苯二甲酸二辛酯5?30份，
辛酸I?15份，
丙二醇I?15份，
正丁醇0.5?2份，
環(huán)己麗10?20份，
環(huán)己烷10?20份，
甲基丙烯酸鉛 I?20份，
甲基丙烯酸釤 I?20份。
[0008]本發(fā)明還提供了防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃的制備方法，步驟包括:首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78°C，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫I?4 h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。
[0009]本發(fā)明提供一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，在有機(jī)玻璃單體聚合過程中大量加入甲基丙烯酸鉛和甲基丙烯酸釤，賦予有機(jī)玻璃高效防輻射性能。液態(tài)的有機(jī)玻璃便于二次加工，其可作為液體夾芯材料，與多種材質(zhì)的外殼，設(shè)計并制備系列防輻射產(chǎn)品。

【具體實施方式】
[0010]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]實施例1
一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，各組分按質(zhì)量份數(shù)計分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30 g,
過氧化二苯甲酰 0.5 g,
鄰苯二甲酸二辛酯15 g，
辛酸7 g，
丙二醇5 g,
正丁醇0.5 g,
環(huán)己酮10 g,
環(huán)己燒20 g, 甲基丙烯酸鉛 7 g，
甲基丙烯酸釤 5 g。
[0012]制備步驟包括:首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78°C，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫I h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。
[0013]實施例2
一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，各組分按質(zhì)量份數(shù)計分別為:
甲基丙烯酸甲酯 40 g,
過氧化二苯甲酰 0.5 g,
鄰苯二甲酸二辛酯10 g，
辛酸5 g，
丙二醇3 g,
正丁醇1.5 g,
環(huán)己酮8 g,
環(huán)己燒10 g,
甲基丙烯酸鉛 14 g，
甲基丙烯酸釤 8 g。
[0014]制備步驟包括:首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78°C，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫2 h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。
[0015]實施例3
一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，各組分按質(zhì)量份數(shù)計分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30 g,
過氧化二苯甲酰 0.5 g,
鄰苯二甲酸二辛酯5 g，
辛酸9 g，
丙二醇5 g,
正丁醇0.5 g,
環(huán)己酮5 g,
環(huán)己燒10 g,
甲基丙烯酸鉛 20 g，
甲基丙烯酸釤 15 go
[0016]制備步驟包括:首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78°C，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫2 h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。
[0017]為了證明本發(fā)明液態(tài)有機(jī)玻璃的防輻射性能制備，將實施例1?3制備的液態(tài)有機(jī)玻璃作為夾芯材料，以普通有機(jī)玻璃作為外殼，制備成夾芯厚度為2.5_，外殼厚度為Imm的長方體試樣，然后進(jìn)行屏蔽性(鉛當(dāng)量)的測試，屏蔽性測定選用能量峰值在10keV的管電壓作為測試條件，測試結(jié)果顯示，實施例1?3的有機(jī)玻璃的屏蔽性(鉛當(dāng)量)分別為0.00951,0.01082,0.01278 _Pb/mm，說明本發(fā)明液態(tài)有機(jī)玻璃的防輻射性能優(yōu)良。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、同等替換和改進(jìn)等，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃，其特征在于，所述防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃的原料包括甲基丙烯酸甲酯、過氧化二苯甲酰、鄰苯二甲酸二辛酯、辛酸、丙二醇、正丁醇、環(huán)己酮、環(huán)己烷、甲基丙烯酸鉛、甲基丙烯酸釤，各組分按質(zhì)量份數(shù)計分別為: 甲基丙烯酸甲酯 30?50份， 過氧化二苯甲酰 0.5?I份， 鄰苯二甲酸二辛酯5?30份， 辛酸I?15份， 丙二醇I?15份， 正丁醇0.5?2份， 環(huán)己麗10?20份， 環(huán)己烷10?20份， 甲基丙烯酸鉛 I?20份， 甲基丙烯酸釤 I?20份， 制備步驟包括:首先將甲基丙烯酸鉛溶于環(huán)己酮中，將甲基丙烯酸釤溶于辛酸和丙二醇中，然后稱取甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)己烷、正丁醇，將上述原料投入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱到78°C，滴加過氧化二苯甲酰的環(huán)己酮溶液，恒溫I?4 h，得到液態(tài)有機(jī)玻璃。
【文檔編號】C08F220/06GK104262527SQ201410524001
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】李軍偉, 商冬潔 申請人:天津儒創(chuàng)新材料科技有限公司