【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于輻射防護(hù)材料，涉及一種防輻射材料及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著工業(yè)生產(chǎn)、國防、醫(yī)療、電力等領(lǐng)域的發(fā)展，核能源、放射源的使用變得越來越廣泛。然而，在核技術(shù)開發(fā)利用過程中，存在核輻射和放射性物質(zhì)泄漏等問題，這些核輻射會(huì)與物質(zhì)發(fā)生電離作用，如果不加以防護(hù)會(huì)嚴(yán)重危害人的生命和健康。
2、放射性物質(zhì)既放射性同位素，它們的原子核不穩(wěn)定，容易自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)成分或能量狀態(tài)的改變，轉(zhuǎn)變成為另外的一種核素，同時(shí)釋放出一種或一種以上的射線。核放射性物質(zhì)放出來的射線多為高能射線，主要有α射線、β射線、x射線、γ射線等。放射性物質(zhì)進(jìn)出人體的途徑主要為吸入、食入、皮膚、黏膜及傷口等。放射性核素可能以液態(tài)、氣態(tài)或氣溶膠的狀態(tài)進(jìn)入周圍環(huán)境，污染空氣等，從而通過呼吸道、消化道、皮膚或傷口進(jìn)入人體內(nèi)。放射性物質(zhì)的輻射屬于電離輻射中的一種。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，電離輻射（所有類型）在一類致癌物清單中。
3、137cs占據(jù)放射性物質(zhì)總量比重大，是一種氣溶膠，半衰期長達(dá)30.17年，可釋放β射線和γ射線；環(huán)境中137cs進(jìn)入人體后易被吸收，均勻分布于全身，主要滯留在全身軟組織中，尤其是肌肉中，在骨和脂肪中濃度較低；較大量放射性銫攝入體內(nèi)后可引起急、慢性損傷；放射性物質(zhì)不僅在其所在的局部起作用，而且對(duì)整個(gè)機(jī)體也有影響。放射性物質(zhì)可以導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)及血液系統(tǒng)的破壞；可使血管通透性改變，導(dǎo)致出血以及并發(fā)感染。上述現(xiàn)象嚴(yán)重的破壞了機(jī)體的生活功能而使生命
4、大劑量的放射性物質(zhì)發(fā)揮作用時(shí)可迅速地引起病理變化；但在小劑量的作用下，這些變化就顯得緩慢，并伴有長短不一的潛伏期。照射劑量在150rad以下，死亡率為零，但并非無損害作用，往往需經(jīng)20年以后，一些癥狀才會(huì)表現(xiàn)出來。放射性也能損傷遺傳物質(zhì)，主要在于引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。
5、輻射防護(hù)材料的開發(fā)及應(yīng)用是使人類免受或少受電離輻射的危害。輻射防護(hù)產(chǎn)品，能有效形成放射源與人員的之間的屏障，減少人體受照劑量，達(dá)到屏蔽防護(hù)的目的。
6、專利文獻(xiàn)202211239501.6?以鎢粉為內(nèi)核粉體，在其表面包覆聚多巴胺，并利用聚多巴胺吸附沉積的性能在其表面制備屏蔽外殼體，以制備得到復(fù)合屏蔽粉；將其添加至有機(jī)硅改性乳液中，制備得到浸漬液，并在基布表面二浸二軋，以實(shí)現(xiàn)基布的表面屏蔽防護(hù)整理，通過該方法制備得到的防護(hù)面料具有較優(yōu)異的x射線防護(hù)性能，防護(hù)屏蔽效果優(yōu)異。
7、專利文獻(xiàn)201210534855.3?將經(jīng)過電子束或等離子體預(yù)輻照處理，再將稀土納米粉體接枝到處理過的紡織品上；或?qū)⒓徔椘分袚诫s稀土納米粉體或稀土鹽類，經(jīng)過電子束或等離子體共輻照紡織品上；最后進(jìn)行焙烘即可獲得中子防護(hù)面料。
8、專利文獻(xiàn)201510041324.4?提供了一種防核輻射復(fù)合柔性材料，包括：非織造布和交聯(lián)復(fù)合在所述非織造布表面的粘結(jié)劑層；所述非織造布由聚合物纖維和不銹鋼纖維制成；所述粘結(jié)劑層由包括丙烯酸樹脂pe樹脂、交聯(lián)劑和水的乳液交聯(lián)形成。
9、專利文獻(xiàn)201911304242.9?涉及一種電離輻射防護(hù)服。所述防護(hù)服包括內(nèi)層結(jié)構(gòu)、外層結(jié)構(gòu)及中間層結(jié)構(gòu)；所述中間層結(jié)構(gòu)為涂層結(jié)構(gòu)，所用涂料由以下成分及其重量份組成：氧化鉺40-50份，氧化鉍10-20份，納米二氧化鈦5-15份，水溶性聚氨酯10-20份，硅凝膠20-30份，聚乙二醇1-5份。本專利技術(shù)防護(hù)服防電離輻射性能優(yōu)異，尤其是防γ射線性能。
10、專利文獻(xiàn)202211074776.9公開了一種防電離輻射皮芯復(fù)合短纖無紡布及其制備方法，屬于核輻射屏蔽材料生產(chǎn)
，該無紡布主要由材料a和材料b組成，其中材料a是不含或含較少屏蔽功能粉體的熱塑性樹脂，材料b是含較多屏蔽功能粉體的聚合物。材料a按質(zhì)量百分比為10-50%，其中含屏蔽功能粉體為0-15%，材料b按質(zhì)量百分比為50-90%，其中含屏蔽功能粉體為45-60%。本專利技術(shù)還涉及一種防電離輻射皮芯復(fù)合短纖無紡布的制備方法。利用本專利技術(shù)的一種防電離輻射皮芯復(fù)合短纖無紡布及其制備方法制備出的短纖無紡布具有良好的核輻射屏蔽性能。
11、專利文獻(xiàn)202110539545.x?公開一種放射性氣溶膠防護(hù)面料及防護(hù)服，放射性氣溶膠防護(hù)面料包括支撐層、阻隔層和防水保護(hù)層。支撐層具有防輻射材料。各所述阻隔層依次貼合連接，所述阻隔層和所述支撐層貼合連接；所述阻隔層包括有機(jī)納米纖維層，所述n為4-15。所述防水保護(hù)層連接在所述支撐層或阻隔層上，所述防水保護(hù)層包括尼龍布。本申請(qǐng)的放射性氣溶膠防護(hù)面料由滲透性材料制成，不易破裂、能阻隔放射性物質(zhì)，且熱生理舒適性好，滿足了核輻射環(huán)境下工作人員的防護(hù)需求。
12、現(xiàn)有技術(shù)采用涂層、接枝或共混的方法將金屬及其化合物和無紡布或或面料復(fù)合，制備防輻射材料。其中，共混方法制得的改性無紡布，因紡絲模具孔徑在0.20-0.35mm，在加工時(shí)，高含量填充無機(jī)物時(shí)易出現(xiàn)堵孔以及斷絲的問題，導(dǎo)致加工困難，但低含量無機(jī)物時(shí)，高能射線的防護(hù)效果無法達(dá)標(biāo)。采用接枝或涂層僅能對(duì)無紡布表面進(jìn)行無機(jī)物填充，內(nèi)部無法填充，射線防護(hù)效果不佳。采用多層復(fù)合，中間噴涂無機(jī)物的加工工藝，工藝復(fù)雜，且無紡布透氣性變差且提高了加工成本。采用橡膠和無機(jī)物共混，經(jīng)密煉機(jī)共混，則無法保證產(chǎn)品透氣性要求。大多專利技術(shù)制備的無紡布或產(chǎn)品僅對(duì)高能射線有屏蔽效果，但對(duì)空氣中的氣凝膠無法防護(hù)，人體吸入該氣凝膠也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)輻射，危害人體健康。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種防輻射材料，該材料對(duì)放射性核素氣溶膠和高能射線具有優(yōu)異的屏蔽效果。
2、本專利技術(shù)還提供了以上材料的制備方法及其在應(yīng)用。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
4、本專利技術(shù)提供一種防輻射材料，包括表面含有功能涂層的無紡布；所述無紡布包括如下重量份原料：聚丙烯樹脂30-70份，金屬物質(zhì)30-70份，偶聯(lián)劑0.5-1份，潤滑劑0.1-0.3份，相容劑3-5份，分散劑1-3份，抗氧劑0.1-0.3份；所述原料以重量份計(jì)。
5、進(jìn)一步地，所述聚丙烯樹脂的等規(guī)指數(shù)為95%-99%，熔融指數(shù)為30-40g/10min，拉伸彈性模量≥1100mpa，拉伸斷裂應(yīng)變≥450%。
6、進(jìn)一步地，所述金屬物質(zhì)平均粒徑為1-5μm，包括金屬和/或金屬化合物，所述金屬包括鎢、鉍和釤中的任意一種或多種，所述金屬化合物包括氯化鎢、氧化鎢、氧化鉍和氧化釤中的任意一種或多種；優(yōu)選的金屬物質(zhì)由鎢粉與氧化鉍組成或由鎢粉與氧化釤組成，其中鎢的含量＞80%。
7、進(jìn)一步地，所述相容劑包括馬來酸酐接枝pp，所述馬來酸酐接枝pp的接枝率為0.3-0.9%，熔融指數(shù)15-25g/10min。
8、進(jìn)一步地，所述分散劑包括液體石蠟，優(yōu)選的為輕質(zhì)液體石蠟；所述偶聯(lián)劑包括異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯或γ-（2，3-環(huán)氧本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種防輻射材料，其特征在于，包括表面含有功能涂層的無紡布；所述無紡布包括如下重量份原料：聚丙烯樹脂30-70份，金屬物質(zhì)30-70份，偶聯(lián)劑0.5-1份，潤滑劑0.1-0.3份，相容劑3-5份，分散劑1-3份，抗氧劑0.1-0.3份；所述原料以重量份計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述聚丙烯樹脂的等規(guī)指數(shù)為95%-99%，熔融指數(shù)為30-40g/10min，拉伸彈性模量≥1100MPa，拉伸斷裂應(yīng)變≥450%。
3.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述相容劑包括馬來酸酐接枝PP，所述馬來酸酐接枝PP的接枝率為0.3-0.9%，熔融指數(shù)15-25g/10min。
4.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述金屬物質(zhì)平均粒徑為1-5μm，包括金屬和/或金屬化合物，所述金屬包括鎢、鉍和釤中的任意一種或多種，所述金屬化合物包括氯化鎢、氧化鎢、氧化鉍和氧化釤中的任意一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述分散劑包括液體石蠟；所述偶聯(lián)劑包括異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯或γ-
6.一種權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的防輻射材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，S1中所述一次造粒是先將聚丙烯樹脂和相容劑混勻得到A，將金屬物質(zhì)總量的60%-80%、潤滑劑和抗氧劑三者混勻得到B，后依次在A中加入分散劑總量的60%-80%和偶聯(lián)劑分別混勻得C，最后將B加入C中混勻后擠出造粒。
8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，S1和S2中的擠出造粒加工參數(shù)為：一區(qū)溫度175℃±5℃，二區(qū)溫度185℃±5℃，三區(qū)溫度190℃±5℃，四區(qū)溫度190℃±5℃，五區(qū)溫度205℃±5℃，六區(qū)溫度205℃±5℃，模頭溫度195℃±5℃，模口濾網(wǎng)為雙層，所述雙層濾網(wǎng)的目數(shù)分別為50±10目和100±10目。
9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，S3中無紡布制備工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度190℃±5℃，二區(qū)溫度210℃±5℃，三區(qū)溫度225℃±5℃，四區(qū)溫度225℃±5℃，五區(qū)溫度230℃±5℃，模頭溫度220℃±5℃，模口濾網(wǎng)為三層，所述三層濾網(wǎng)的目數(shù)自上而下分別為50±10目、50±10目、120±10目，所述濾網(wǎng)每層之間留有間隙，所述間隙高度為0.3-0.6mm。
10.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，S4中所述功能涂層液含質(zhì)量分?jǐn)?shù)10-40%的有效成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)60-90%的稀釋劑組成；所述有效成分以預(yù)聚體10-30份、普魯士藍(lán)4-10份、異丙醇0.5份和PEG2000?0.5-2份為原料混合得到，所述預(yù)聚體以六亞甲基二異氰酸酯、蓖麻油、丙酮和二月桂酸二丁基錫按照1-2：2-4：0.7-1.0：0.003-0.005的比例混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在80±5℃下恒溫后反應(yīng)3-5h后得到；所述原料以重量份計(jì)。
11.一種防輻射復(fù)合材料，其特征在于，具備層狀結(jié)構(gòu)，由權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的防輻射材料與無紡布和/或熔噴布復(fù)合得到，所述無紡布和熔噴布的復(fù)合層數(shù)≥1。
12.一種權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的防輻射材料作為原料在口罩、防護(hù)服、手術(shù)衣、手術(shù)單或手術(shù)洞巾產(chǎn)品上的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種防輻射材料，其特征在于，包括表面含有功能涂層的無紡布；所述無紡布包括如下重量份原料：聚丙烯樹脂30-70份，金屬物質(zhì)30-70份，偶聯(lián)劑0.5-1份，潤滑劑0.1-0.3份，相容劑3-5份，分散劑1-3份，抗氧劑0.1-0.3份；所述原料以重量份計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述聚丙烯樹脂的等規(guī)指數(shù)為95%-99%，熔融指數(shù)為30-40g/10min，拉伸彈性模量≥1100mpa，拉伸斷裂應(yīng)變≥450%。
3.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述相容劑包括馬來酸酐接枝pp，所述馬來酸酐接枝pp的接枝率為0.3-0.9%，熔融指數(shù)15-25g/10min。
4.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述金屬物質(zhì)平均粒徑為1-5μm，包括金屬和/或金屬化合物，所述金屬包括鎢、鉍和釤中的任意一種或多種，所述金屬化合物包括氯化鎢、氧化鎢、氧化鉍和氧化釤中的任意一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的防輻射材料，其特征在于，所述分散劑包括液體石蠟；所述偶聯(lián)劑包括異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯或γ-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷；所述潤滑劑包括n-十八烷基-13-二十二酰胺；所述抗氧劑包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯質(zhì)量比3:7-7:3的混合物。
6.一種權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的防輻射材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，s1中所述一次造粒是先將聚丙烯樹脂和相容劑混勻得到a，將金屬物質(zhì)總量的60%-80%、潤滑劑和抗氧劑三者混勻得到b，后依次在a中加入分散劑總量的60%-80%...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李陽，李仕鵬，王國勝，丁雪佳，程文勝，吳勇振，陳圣軍，胡媛媛，王祝紅，任玉方，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南駝人康君抗菌科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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