【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及基于尼泊金甲酯的可降解聚酯與防輻射材料的制備及應用，屬于可降解高分子與防輻射材料制備領(lǐng)域。尼泊金甲酯為原料之一，得到基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p，用于制備環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋、外賣打包盒、食品、飲用水及飲料的包裝瓶/桶；也可以加工成有機-無機復合材料，制得高韌性復合材料，其具有良好的韌性和優(yōu)異的防輻射性，進一步用于防輻射服、防輻射外套、防輻射背心、防輻射護套、防輻射雨衣的基料的制作。
技術(shù)介紹
1、輻射會對人體健康產(chǎn)生影響，當被電離輻射照射時，組織或器官中有足夠多的細胞受損，就會出現(xiàn)一定的生物效應。輕度會出現(xiàn)皮膚紅腫、眼晶體混濁、頭暈、惡心、脫發(fā)等癥狀，重度會造成器官損傷衰竭、不育、癌變甚至死亡。?輻射防護材料可以削弱或阻止放射源產(chǎn)生的輻射傷害，進而促進核技術(shù)的廣泛應用。?因此，開發(fā)高效多功能的輻射防護材料成為目前科研人員關(guān)注的焦點。一般來說，輻射防護材料需要兼具無毒、輕質(zhì)、屏蔽范圍廣、屏蔽性能持久、耐腐蝕等特點。目前使用的輻射屏蔽材料大多為混凝土以及金屬（如鉛、鎢、鐵等）。隨著核能技術(shù)的深入發(fā)展，也發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的屏蔽材防護材料無法滿足某些特定場合的屏蔽要求，如鉛有毒，對中子屏蔽效果差；混凝土體積大且難以移動。因此，為了應對由此帶來的挑戰(zhàn)，研發(fā)無毒性、密度小、屏蔽效果好、物理性能優(yōu)良的新型輻射屏蔽材料已成為材料研發(fā)的重要方面[1]（[1]高靜，丁謙學，梅其良，肖學山，核輻射綜合屏蔽材料研究進展[j].材料導報,2023,37(20):?21120255）。與傳統(tǒng)的混凝土和重金屬屏蔽材料相比，以高分子樹脂為基體，通
2、防輻射服飾是指能屏蔽電磁等輻射的服裝與配飾。隨著科技的發(fā)展，防輻射面料纖維和制作工藝不斷推陳出新，材料已從金屬絲和金屬纖維拓展到石墨、碳纖維、金屬及金屬氧化物微粉、高分子導電材料等，逐步改善早期防輻射面料厚重、成本高、效率低的缺陷，使織物更加輕薄柔軟，能達到吸濕透氣的效果，也能水洗，大大提高了電磁屏蔽的效率。因此，防輻射服飾受到越來越多人的青睞[2]（[2]劉丹.防輻射服飾的時尚化設(shè)計[j].紡織報告,2021,40(12):59-61.）。
3、趙盛[3]（[3]趙盛,霍志鵬,鐘國強等.改性釓/硼/聚乙烯納米復合材料的制備及對中子和伽馬射線的屏蔽性能[j].高等學校化學學報,2022,43(6):57-67.）等采用偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷對納米氧化釓進行包覆改性，通過熱壓成型法制備了一種新型的改性納米氧化釓/碳化硼/高密度聚乙烯復合材料。結(jié)果顯示：改性后的產(chǎn)品截面的相容性和分散性顯著提高，且能夠有效提高中子及γ射線的屏蔽率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的聚酯產(chǎn)品大量使用石油基原料導致對環(huán)境的不利影響，力學性能和降解性能差、防輻射復合材料的屏蔽能力較差等缺陷問題，本專利技術(shù)以2,5-呋喃二甲醇作為醇源，以自制的新型二酯單體m作為第一酯源，吡嗪-2,5-二羧酸二甲酯作為第二酯源，通過酯交換和催化縮聚反應，精制后得到基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p產(chǎn)品，用于制備環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋、外賣打包盒、食品、飲用水及飲料的包裝瓶/桶；也可以加工成有機-無機復合材料，制得高韌性復合材料，其具有良好的韌性和優(yōu)異的防輻射性，進一步用于防輻射服、防輻射外套、防輻射背心、防輻射護套、防輻射雨衣的基料的制作。
2、為實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案。
3、為更好的實現(xiàn)本專利技術(shù)的技術(shù)方案，本專利技術(shù)公開了基于可再生的尼泊金甲酯的可降解聚酯與防輻射材料的制備及應用，基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p與防輻射材料的制備方法，包括如下步驟。
4、1、基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p，其特征為具有如式1所示的結(jié)構(gòu)。
5、。
6、其中：式1中的x為56~68，y為70~75。
7、2、基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法，其特征在于制備方法包括如下步驟。
8、1）二酯單體m的合成：取一定量的cas號為99-76-3的尼泊金甲酯與一定量的cas號為4497-29-4的溴(溴甲氧基)甲烷及碳酸鉀，按照物質(zhì)的量之比為2:（1.0~1.2）：1加入到反應器中，加入溶劑n,n-二甲基甲酰胺以使得反應混合物溶解，70~75℃下攪拌反應1~2小時，將反應混合液倒入冷水中攪拌0.5小時，靜置0.5小時后過濾，得到的固體用去離子水清洗至中性，再次過濾后的固體放在50~70℃烘箱內(nèi)干燥1~2小時，得到一種二酯單體m，二酯單體m結(jié)構(gòu)式如式2所示。
9、。
10、2）聚酯粗品的合成：cas號為1883-75-6的2,5-呋喃二甲醇作為醇源，二酯單體m作為第一酯源，cas號為13051-89-3的吡嗪-2,5-二羧酸二甲酯作為第二酯源，以上原料按照一定的物質(zhì)的量之比10:（4.8~5）:（4.8~5）加入到反應器中，加入催化劑，通氮氣保護，160~175℃攪拌條件下進行酯交換反應2~4小時，得到酯交換產(chǎn)物，繼續(xù)升高溫度至210~235℃，并控制反應體系的絕對壓力在85~120pa，攪拌條件下進行縮聚反應2~4小時，得到聚酯粗品。
11、3）聚酯粗品的純化：將聚酯粗品用氯仿溶解，過濾，取清液，在清液中加入適量的甲醇直到沉淀不再增加，過濾，所得固體用甲醇洗滌，洗滌后的固體放在60-75℃的烘箱內(nèi)干燥1~2小時，得到基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p。
12、3、基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法，其特征在于：步驟2）中所述的催化劑為辛酸亞錫t-9、二月桂酸二丁基錫t-12、三丁基氧化錫、二丁基二氯化錫其中的一種，加入反應體系中的催化劑的物質(zhì)的量為2,5-呋喃二甲醇的物質(zhì)的量的0.02%~0.15%。
13、4、基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法所制備的可降解聚酯p用于制備環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋、外賣打包盒、食品、飲用水及飲料的包裝瓶/桶；其制備特征在于將基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p采用吹塑成型工藝制備成為0.025~0.1mm的聚酯塑料膜，或者采用吹塑成型工藝制備成為0.25~2.5mm的聚酯塑料瓶，進一步用于環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋的制作或者瓶裝食品、水、飲料的包裝容器。
14、5、基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法所制備的可降解聚酯p用于制備高韌性復合材料及防輻射材料。
15、取100份質(zhì)量的采用基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p，20份質(zhì)量的cas號為16182-15-3的2,4,6-三甲基苯磺酰肼作為發(fā)泡劑，5份質(zhì)量的cas號為110-26-9的n,n-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，20-30份質(zhì)量的ag2s，10份質(zhì)量的氧化鋅，10份質(zhì)量的氧化鋁，10份質(zhì)量的鈦酸鋇，1.5~2份質(zhì)量的塔普酸，以上所有原料一次性一起投入密煉機，控制溫度為120-140℃密煉半小時后轉(zhuǎn)入發(fā)泡模本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P，其特征為具有如式1所示的結(jié)構(gòu)：
2.基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P的制備方法，其特征在于制備方法包括如下步驟：
3.權(quán)利要求2所述的基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P的制備方法，其特征在于：步驟2）中所述的催化劑為辛酸亞錫T-9、二月桂酸二丁基錫T-12、三丁基氧化錫、二丁基二氯化錫其中的一種，加入反應體系中的催化劑的物質(zhì)的量為2,5-呋喃二甲醇的物質(zhì)的量的0.02%~0.15%。
4.權(quán)利要求2所述的基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P的制備方法所制備的可降解聚酯P用于制備環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋、外賣打包盒、食品、飲用水及飲料的包裝瓶/桶；其制備特征在于將基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P采用吹塑成型工藝制備成為0.025~0.1mm的聚酯塑料膜，或者采用吹塑成型工藝制備成為0.25~2.5mm的聚酯塑料瓶，進一步用于環(huán)保購物袋、環(huán)保食品包裝袋的制作或者瓶裝食品、水、飲料的包裝容器。
5.權(quán)利要求2所述的基于尼泊金甲酯的可降解聚酯P的制備方法所制備的可降解聚酯P用于制備高韌性復合材料及防輻射材料：
【技術(shù)特征摘要】
1.基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p，其特征為具有如式1所示的結(jié)構(gòu)：
2.基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法，其特征在于制備方法包括如下步驟：
3.權(quán)利要求2所述的基于尼泊金甲酯的可降解聚酯p的制備方法，其特征在于：步驟2）中所述的催化劑為辛酸亞錫t-9、二月桂酸二丁基錫t-12、三丁基氧化錫、二丁基二氯化錫其中的一種，加入反應體系中的催化劑的物質(zhì)的量為2,5-呋喃二甲醇的物質(zhì)的量的0.02%~0.15%。
4.權(quán)利要求2所述的基于尼泊金甲酯的可降...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘丕升，程正載，李佳其，馬里奧·高迪爾，
申請(專利權(quán))人：武漢科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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