專利名稱：一種無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料及其制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，在涉核領(lǐng)域Y射線、X射線等對(duì)人體組織有較強(qiáng)的穿透性，且對(duì)不同密度的組織穿透能力不同，當(dāng)人體或其它生物受到Y(jié)射線、X射線等的長(zhǎng)時(shí)間輻射后，會(huì)產(chǎn)生生物輻照效應(yīng)對(duì)人體和生物造成不同程度的損傷。因此，為了降低輻照損傷危險(xiǎn)，最大程度地保護(hù)操作人員和環(huán)境生物的安全，射線屏蔽材料應(yīng)運(yùn)而生。總體上，對(duì)射線屏蔽材料的現(xiàn)實(shí)需求可歸納為兩大類其一，是從“人”的防護(hù)角度出發(fā)，保護(hù)操作人員和社會(huì)公眾，需要“軟質(zhì)”柔性的個(gè)人射線防護(hù)產(chǎn)品；其二，是從設(shè)施、設(shè)備和環(huán)境生物屏蔽的角度出發(fā)，需要“軟質(zhì)”的射線屏蔽材料和“硬質(zhì)”的結(jié)構(gòu)屏蔽體。尤其是，現(xiàn)在核電領(lǐng)域，運(yùn)行壽命普遍延長(zhǎng)。即將推廣的第三代核電技術(shù)AP1000， 其設(shè)計(jì)壽命為60年。因此，需要屏蔽材料的耐輻照性能良好，盡可能避免材料的輻照劣化效應(yīng)。目前，普遍使用的Y射線、X射線屏蔽材料主要有以下幾類第一，純鉛材料。代表性的有鉛皮、鉛罐、鉛衣等；第二，鉛與塑料、橡膠等的復(fù)合材料。如，鉛硼聚乙烯、鉛橡膠、 鉛聚丙烯彈性體等；第三，鑄鐵、不銹鋼、重混凝土等重型屏蔽材料。鉛作為傳統(tǒng)的Y射線、X射線屏蔽材料，在歷史上已沿用了一百多年，為保護(hù)人類健康作出了杰出貢獻(xiàn)。但是，“鉛”是一種有毒重金屬，對(duì)人體和環(huán)境生物危害極大；“鉛”的儲(chǔ)存、加工、運(yùn)輸、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生鉛塵或鉛蒸汽，從而隨時(shí)隨地污染環(huán)境；“鉛”的回收和處置耗費(fèi)更大的成本。此外，鉛的“K層功率吸收邊界”為88Kev，所以鉛對(duì)能量位于 40kev SOkev之間的射線存在一個(gè)“吸收薄弱區(qū)”，作為X —射線的屏蔽就不太理想。這些傳統(tǒng)的屏蔽材料，都各有其重大缺陷。含鉛的屏蔽材料由于毒性大、對(duì)人體和環(huán)境有害，逐漸被新型屏蔽材料取代將成為必然趨勢(shì)，尤其是在“軟質(zhì)”柔性的個(gè)人射線防護(hù)產(chǎn)品中，將實(shí)現(xiàn)全面的無(wú)鉛化。因此，急需開(kāi)發(fā)一種無(wú)鉛、寬射線吸收能量譜、質(zhì)輕、無(wú)毒、使用壽命長(zhǎng)的新型射線屏蔽材料，以適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展、滿足保護(hù)人類健康、保護(hù)環(huán)境的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，滿足現(xiàn)代日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，開(kāi)發(fā)無(wú)鉛、無(wú)毒、寬射線吸收能量譜、質(zhì)輕的“軟、硬質(zhì)”兼顧的無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其具有射線屏蔽金屬元素和/或其化合物與耐輻照基體材料進(jìn)行共混彌散而形成海島相結(jié)構(gòu)，其中所述海島相由芳香環(huán)橡膠、N990 (炭黑填充物)、表面活性劑、鉍、鎢、稀土(及其相關(guān)混合物)、增塑劑、ZnO (氧化鋅)、SA/AC (硬脂酸)、TDTM (二硫代四甲基秋蘭姆)、D
3M ( 二硫代二苯并噻唑)、TRA (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)組成，所述海島相通過(guò)交聯(lián)形成彌散均勻性無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料。作為優(yōu)選，本發(fā)明中所述射線屏蔽金屬元素為金屬鎢和/或其氧化物、碳化物、金屬鉍和/或其氧化物、單一稀土或混合稀土氧化物中的一種或幾種，可以是單一金屬或氧化物，也可以是任意幾種金屬或其氧化物的不同組合。進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述耐輻照基體材料為芳香環(huán)橡膠體系，優(yōu)選丁苯橡膠、高苯乙烯橡膠或其混合物。進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述屏蔽金屬元素和/或其化合物組分占比(重量百分?jǐn)?shù))為 5%-90%。進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述海島相結(jié)構(gòu)中各組分具有如下重量分?jǐn)?shù)芳香環(huán)橡膠 5-95%； N 9 9 O (炭黑填充物)5-5 0% ；表面活性劑Q . 1 - 2 % ；鉍、鎢、稀土 (及其相關(guān)混合物)5- 9 O % ；、Z η O (氧化鋅)0. 5-8% ；增塑劑 5-40% ；ST/AC (硬脂酸)0. 1-3% ；TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 01-1% ；DM ( 二硫代二苯并噻唑)0. 1-2% ；T RA (四硫代雙1 . 5 亞戊基秋蘭姆)0. 1-2. 55%。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料的制備工藝，由以下工藝步驟組成
步驟一，塑煉
按照使用量將芳香環(huán)橡膠橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度30°C _65°C度溫度下進(jìn)行塑煉20-35分鐘；
步驟二鉍、鎢、稀土(或其混合物)與環(huán)烷油的混合將配方當(dāng)量的鉍、鎢、稀土(或其混合物)與增塑劑一起攪拌，先期分散均勻； 步驟三混煉
將塑煉好的含苯等芳香環(huán)橡膠投入密煉或者開(kāi)煉機(jī)中，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)、表面活性劑、ZnO (氧化鋅)、ST/AC (硬脂酸)、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)、D M ( 二硫代二苯并噻唑)、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)操作8-14分鐘后，加入分散好的鉍、鎢、稀土(及其相關(guān)混合物)與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度145°C -170°C、壓力 145MPa-175MPa的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)30分鐘-60分鐘。本發(fā)明以耐輻照的橡膠為基體，以金屬鎢和/或其氧化物、碳化物、金屬鉍和/或其氧化物、單一稀土或混合稀土氧化物中的一種或幾種作為屏蔽主體材料，采用獨(dú)特的配方技術(shù)、聚合技術(shù)和彌散工藝技術(shù)，制備出全無(wú)鉛、屏蔽性能好、有極好彈性和結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的復(fù)合屏蔽材料。其“軟質(zhì)”產(chǎn)品，可任意塑性、無(wú)屏蔽薄弱區(qū)，具有綠色環(huán)保、體質(zhì)輕薄等特點(diǎn)。其“硬質(zhì)”產(chǎn)品，具有一定強(qiáng)度和彈性，可作為結(jié)構(gòu)屏蔽體材料，滿足設(shè)施、設(shè)備、管道、 屏蔽墻等對(duì)異型結(jié)構(gòu)屏蔽體的需要。該屏蔽材料將屏蔽金屬元素鉍、鎢、稀土 (或其混合物)均勻彌散在耐輻照的含苯等芳香環(huán)橡膠(如高苯乙烯和丁苯橡膠基體)材料中，形成具有較寬射線屏蔽能量范圍和射線強(qiáng)度范圍的海島相射線復(fù)合屏蔽材料。本發(fā)明的復(fù)合屏蔽材料不含鉛，具有很好的環(huán)境友好性和相容性；可任意塑性作成軟質(zhì)和硬質(zhì)等系列不同彈性硬度(紹爾A43-A90)的屏蔽材料，滿足從人體防護(hù)服到結(jié)構(gòu)屏蔽體的不同屏蔽需求。材料具有質(zhì)量輕，易做變形加工、耐沖擊、耐拉伸等特點(diǎn)。本發(fā)明制備工藝采用過(guò)氧化交聯(lián)方法，使屏蔽材料不含硫，適合核電領(lǐng)域r射線及醫(yī)療領(lǐng)域X-射線等的屏蔽。經(jīng)檢測(cè)材料鉛當(dāng)量在0. 3mmPb以上，硬度紹爾A43、90，拉斷生長(zhǎng)率150% 800%。本發(fā)明技術(shù)方案主要采用含有含苯等芳香環(huán)橡膠作為基體，通過(guò)添加改性劑改善其硬度和韌性，通過(guò)原膠塑煉、密煉或開(kāi)練進(jìn)行混合、至硫化交聯(lián)工藝生產(chǎn)出任意的形狀、 物理機(jī)械性能能夠滿足耐輻照?qǐng)鏊囊?，本發(fā)明技術(shù)需要研究攻克的關(guān)鍵技術(shù)(1)需要攻克配方開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)(2)鉍、鎢、稀土(及其相關(guān)混合物)彌散技術(shù)(3)無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料的生產(chǎn)工藝技術(shù)。通過(guò)研究進(jìn)行配方優(yōu)化，解決鉍、鎢、稀土(及其相關(guān)混合物)彌散技術(shù)，使其成為彌散良好、宏觀均勻的復(fù)合材料；通過(guò)調(diào)節(jié)含苯等芳香環(huán)單體的組成和交聯(lián)工藝的研究，制成硬度和彈性可調(diào)的復(fù)合材料，以得到復(fù)合需求的“軟、硬質(zhì)”無(wú)鉛屏蔽材料。本發(fā)明提供了一種良好的屏蔽性能、無(wú)鉛、環(huán)保無(wú)公害、以及極好韌性及結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的耐輻照橡膠彈性材料。本發(fā)明的制備工藝首次提出應(yīng)用在制備無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料的交聯(lián)反應(yīng)中，采用無(wú)硫過(guò)氧化交聯(lián)體系進(jìn)行硫化、這樣可以使無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料用于核電醫(yī)療等領(lǐng)域，并且不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)使用場(chǎng)所不受限制、該無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料突出點(diǎn)
1.可以生產(chǎn)任意形狀的彈性體；
2.可制成硬度和彈性可調(diào)的復(fù)合材料，以得到符合不同場(chǎng)合對(duì)“軟、硬質(zhì)”無(wú)鉛屏蔽材料的需求；硬度可控范圍邵氏(Shore Α)硬度43度-90度；
3.優(yōu)異的理化性能拉斷伸長(zhǎng)率800%，經(jīng)過(guò)累計(jì)輻照劑量超過(guò)IO5Gy的輻照后，其斷裂生產(chǎn)率保持150%_500%，具有很好的耐輻照效應(yīng)；
4.良好的屏蔽性能材料鉛當(dāng)量在0.3mmPb以上；
5.屏蔽能量范圍大，
經(jīng)過(guò)恒溫硬度測(cè)試、恒溫拉力測(cè)試、輻照實(shí)驗(yàn)、屏蔽實(shí)驗(yàn)后，檢測(cè)數(shù)據(jù)如下 該材料硬度可控范圍邵氏(Shore Α)硬度43度-90度、拉斷伸長(zhǎng)率850%、經(jīng)過(guò)累計(jì)輻照劑量超過(guò)IOiy的輻照后，其斷裂生產(chǎn)率仍能保持150%-550%，鉛當(dāng)量在0. 33mmPb、可屏蔽30kev-l. 25mev范圍的X射線、γ射線。其它性能指標(biāo)依照GB16363-1996《X射線防護(hù)材料屏蔽性能及檢驗(yàn)方法》測(cè)試，完全滿足射線防護(hù)材料屏蔽性能國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。該技術(shù)優(yōu)于國(guó)內(nèi)及進(jìn)口含鉛屏蔽材料的物理機(jī)械耐輻照性能，由于無(wú)毒、環(huán)保無(wú)公害、便于使用處理，不會(huì)給環(huán)境及生物造成損害。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制備工藝進(jìn)一步描述 實(shí)施例1含鉍橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠18. 3份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度50°C度溫度下進(jìn)行塑煉25 分鐘；
步驟二鉍及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻?qū)⑴浞疆?dāng)量的鉍60份加入增塑劑10份一起攪拌，先期分散均勻；步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)10份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)0. 47份、ST/AC (硬脂酸)0. 1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 03 份、D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 1份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1份操作9 分鐘后，加入分散好的鉍與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度145°C、壓力155MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)30分鐘。實(shí)施例2 含鎢橡膠
步驟一，塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠13. 5份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度55°C度溫度下進(jìn)行塑煉38 分鐘；
步驟二鎢及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻?qū)⑴浞疆?dāng)量的鎢60份加入增塑劑9份一起攪拌，先期分散均勻； 步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)10份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)0. 3份、ST/AC (硬脂酸)0. 44份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 06 份、D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 2份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 3份操作 12分鐘后，加入分散好的鎢與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度150°C、壓力160MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)35分鐘。實(shí)施例3 含稀土橡膠步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠17份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度58°C度溫度下進(jìn)行塑煉35分
鐘；
步驟二稀土及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻
將配方當(dāng)量的稀土 60份加入增塑劑8份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)11份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)1份、ST/AC (硬脂酸)0. 8份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 08份、 D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 32份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 8份操作15 分鐘后，加入分散好的稀土與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度155°C、壓力165MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)38分鐘。實(shí)施例4 含鉍、鎢橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠15. 5份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度48°C度溫度下進(jìn)行塑煉40分鐘；
步驟二鉍、鎢及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻
將配方當(dāng)量的鉍30份、鎢30份加入增塑劑10份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)10份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)1. 5份、ST/AC (硬脂酸)1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 1份、 D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 6份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 3份操作18 分鐘后，加入分散好的鉍、鎢與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度155°C、壓力165MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)38分鐘。實(shí)施例5 含鎢、稀土橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠15份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度43°C度溫度下進(jìn)行塑煉38分
鐘；
步驟二鎢、稀土及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合
將配方當(dāng)量的鎢30份、稀土 30份加入增塑劑10份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)10份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)1. 9份、ST/AC (硬脂酸)1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 1份、 D M ( 二硫代二苯并噻唑)1份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1份操作19分鐘后，加入分散好的鎢、稀土與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度147°C、壓力175MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)37分鐘。實(shí)施例6 含鎢、鉍、稀土橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠13份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度49°C度溫度下進(jìn)行塑煉37分
鐘；
步驟二鉍、鎢、稀土及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻
將配方當(dāng)量的鉍20份、鎢20份、稀土 20份加入增塑劑15份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)7份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)1份、ST/AC (硬脂酸)1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 12份、 D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 8份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 9份操作17 分鐘后，加入分散好的鉍、鎢、稀土與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度142°C、壓力158MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)36分鐘。
實(shí)施例7 含鎢、鉍、稀土軟質(zhì)橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠13份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度49°C度溫度下進(jìn)行塑煉37分
鐘；
步驟二鉍、鎢、稀土及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻
將配方當(dāng)量的鉍10份、鎢30份、稀土 20份加入增塑劑15份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)7份、表面活性劑、ZNO (氧化鋅)1份、ST/AC (硬脂酸)1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 12份、 D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 8份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 9份操作17 分鐘后，加入分散好的鉍、鎢、稀土與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度142°C、壓力158MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)36分鐘。實(shí)施例8含鎢、鉍、稀土硬質(zhì)橡膠
步驟一塑煉
取含苯等芳香環(huán)橡膠12. 6份投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度52°C度溫度下進(jìn)行塑煉38 分鐘；
步驟二鉍、鎢、稀土及其增塑劑進(jìn)行攪拌混合均勻
將配方當(dāng)量的鎢35份、鉍20份、稀土 15份加入增塑劑7份一起攪拌，先期分散均勻；
步驟三混煉
將含苯等芳香環(huán)橡膠投入開(kāi)煉機(jī)，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)8份、表面活性劑、ZNO(氧化鋅)2份、ST/AC (硬脂酸)1份、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 15份、D M ( 二硫代二苯并噻唑)1份、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)1. 85份操作19分鐘后，加入分散好的鉍、鎢、稀土與增塑劑； 步驟四硫化交聯(lián)
將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度145°C、壓力173MPA的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)42分鐘。實(shí)施例9 鉛當(dāng)量測(cè)試
采用標(biāo)準(zhǔn)鉛片替代法，用電離室式X射線照射量測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。1用于試驗(yàn)的X射線束應(yīng)是寬束。當(dāng)試樣較小或試樣鉛當(dāng)量均勻時(shí)，可用窄束。2 X射線機(jī)高壓發(fā)生裝置應(yīng)滿足試驗(yàn)管電壓要求，輸出穩(wěn)定，其試驗(yàn)管電壓波動(dòng)百分率在4%以下。3 用于管電壓在150kV以下的X射線防護(hù)用品，其試驗(yàn)管電壓為100kV，總過(guò)濾在0. 25mmCu以上的條件下進(jìn)行。用于電壓在150KV以上的X射線防護(hù)用品，相應(yīng)過(guò)濾銅片厚度如下表所示
權(quán)利要求
1.一種無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其具有射線屏蔽金屬元素和/或其化合物與耐輻照基體材料進(jìn)行共混彌散而形成的海島相結(jié)構(gòu)，其中所述海島相由芳香環(huán)橡膠、N990 (炭黑填充物)、表面活性劑、鉍、鎢、稀土 (及其相關(guān)混合物)、增塑劑、ZnO (氧化鋅)、SA/AC (硬脂酸)、TDTM (二硫代四甲基秋蘭姆)、D M ( 二硫代二苯并噻唑)、TRA (四硫代雙1 · 5 亞戊基秋蘭姆)組成，所述海島相通過(guò)交聯(lián)形成彌散均勻性無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料。
2.如權(quán)利要求1所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其特征在于所述射線屏蔽金屬元素為金屬鎢和/或其氧化物、碳化物，金屬鉍和/或其氧化物，單一稀土或混合稀土單質(zhì)或氧化物中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求2所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其特征在于所述射線屏蔽金屬元素為單一金屬或化合物或任意幾種金屬或其化合物的不同組合。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其特征在于所述耐輻照基體材料為芳香環(huán)橡膠體系，優(yōu)選丁苯橡膠、高苯乙烯橡膠或其混合體系。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其特征在于所述射線屏蔽金屬元素和/或其化合物組分重量百分?jǐn)?shù)為5%-90%。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其特征在于所述海島相結(jié)構(gòu)中各組分具有如下重量百分?jǐn)?shù)芳香環(huán)橡膠5-95%;N 9 9 O (炭黑填充物) 5-50% ；表面活性劑Q . 1 - 2 % ；鉍、鎢、稀土 (及其相關(guān)混合物)5-9 Q % ；、Z η O (氧化鋅)0. 5-8% ；增塑劑5-40% ；ST/AC (硬脂酸)0. 1-3% ；TT (二硫代四甲基秋蘭姆)0. 01-1% ； D M ( 二硫代二苯并噻唑)0. 1-2% ； T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)0. 1-2. 55%。
7.—種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料的制備工藝，由以下工藝步驟組成步驟一，塑煉按照使用量將芳香環(huán)橡膠橡膠投入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行塑煉，在溫度30°C _65°C度溫度下進(jìn)行塑煉20-35分鐘；步驟二鉍、鎢、稀土(或其混合物)與環(huán)烷油的混合將配方當(dāng)量的鉍、鎢、稀土(或其混合物)與增塑劑一起攪拌，先期分散均勻；步驟三混煉將塑煉好的含苯等芳香環(huán)橡膠投入密煉或者開(kāi)煉機(jī)中，加入配方當(dāng)量的N 9 9 O (炭黑填充物)、表面活性劑、ZnO (氧化鋅)、ST/AC (硬脂酸)、TT (二硫代四甲基秋蘭姆)、D M ( 二硫代二苯并噻唑)、T R A (四硫代雙1 . 5亞戊基秋蘭姆)操作8-14分鐘后，加入分散好的鉍、鎢、稀土 (或其混合物)與增塑劑；步驟四硫化交聯(lián)將混煉好的無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料放入平板硫化機(jī)，在溫度145°C -170°C、壓力 145MPa-175MPa的條件下進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)30分鐘-60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種一種無(wú)鉛橡膠基彈性復(fù)合屏蔽材料，其具有射線屏蔽金屬元素和/或其化合物與耐輻照基體材料進(jìn)行共混彌散而形成海島相結(jié)構(gòu)，海島相通過(guò)交聯(lián)形成彌散均勻性無(wú)鉛橡膠基彈性屏蔽材料。該材料具有的屏蔽性能好、無(wú)鉛、環(huán)保無(wú)公害、以及極好韌性及結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K3/08GK102504371SQ20111031806
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者劉傳雷, 康慨, 張科, 謝波 申請(qǐng)人:四川貝特爾橡膠科技有限公司