一種防輻射液態(tài)有機(jī)玻璃的制作方法
【專(zhuān)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(chēng)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(guò)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(zhuān)利說(shuō)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(guó)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(xiàn)被廣泛應(yīng)用，射線(xiàn)對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的破壞也逐漸被人類(lèi)所認(rèn)識(shí)。對(duì)防護(hù)這些射線(xiàn)的各種防輻射材料的研究便成為一項(xiàng)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(lái)越多的領(lǐng)域的應(yīng)用，這些材料已難以滿(mǎn)足各種防護(hù)器材生產(chǎn)的需求，近年來(lái)，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(xiàn)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(zhuān)利也有報(bào)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(duì)能量高于88keV以及介于13?40keV之間的射線(xiàn)有良好的粒子吸收能力，但對(duì)能量介于4(T88keV之間的射線(xiàn)卻存在一個(gè)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(duì)環(huán)境也有污染，在使用時(shí)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(lái)，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(jià)電子構(gòu)型為在形成化合物時(shí)，4f，5d，6s, 6p均可以作為價(jià)軌道，即價(jià)電子在多空間方向上均有伸展，與只有6s，6p作價(jià)軌道的鉛相比，價(jià)電子的空間“覆蓋”范圍較大，會(huì)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(jí)躍遷，消耗大量能量，從而消弱射線(xiàn)對(duì)人體的危害。同時(shí)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(guò)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(guó)專(zhuān)利《一種含鉛防輻射有機(jī)玻璃的制備方法》(授權(quán)專(zhuān)利號(hào)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(guó)專(zhuān)利《用于醫(yī)療X光機(jī)房門(mén)窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃》(授權(quán)專(zhuān)利號(hào)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(mén)窗，對(duì)低能輻射屏蔽作用明顯；申請(qǐng)?zhí)枮?01110312010.5的中國(guó)專(zhuān)利公布了一種無(wú)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(shí)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(wèn)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(guò)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(jì)分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30?50份，
過(guò)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(chēng)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(guò)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(guò)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(jì)并制備系列防輻射產(chǎn)品。

【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]實(shí)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(jì)分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30 g,
過(guò)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(chēng)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(guò)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(shí)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(jì)分別為:
甲基丙烯酸甲酯 40 g,
過(guò)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(chēng)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(guò)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(shí)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(jì)分別為:
甲基丙烯酸甲酯 30 g,
過(guò)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(chēng)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(guò)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(shí)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(zhǎng)方體試樣，然后進(jìn)行屏蔽性(鉛當(dāng)量)的測(cè)試，屏蔽性測(cè)定選用能量峰值在10keV的管電壓作為測(cè)試條件，測(cè)試結(jié)果顯示，實(shí)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(shuō)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(shí)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(guò)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(jì)分別為: 甲基丙烯酸甲酯 30?50份， 過(guò)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(chēng)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(guò)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(hào)】C08F220/06GK104262527SQ201410524001
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:天津儒創(chuàng)新材料科技有限公司