本發(fā)明涉及防輻射材料，具體為一種多用途防輻射材料及其制備方法。

背景技術：

1、參考中國專利一種防輻射復合材料（公告號：cn103275417b），其主要由60-68重量份防輻射填料和32-40重量份基體制備而成，該防輻射復合材料的加工過程不需硫化，其中所述防輻射填料包括以任意比混合的以下的三種組分：單一稀土氧化物和/或其鹽類、氧化鎢、氧化銻，所述基體選自聚氯乙烯或epdm；該發(fā)明采用橡膠或聚氯乙烯為原料，并采用不含鉛的防輻射填料，用不需硫化的熔融加工方法制成性能與現(xiàn)有的硫化工藝防輻射鉛橡膠相同或更好的防輻射復合材料，由于其加工制備過程不需要硫化，因而對環(huán)境更友好。上述防輻射材料在制備過程中，容易存在填料分布不均的情況，從而影響材料的防輻射性能；為此，本發(fā)明提出了一種多用途防輻射材料及其制備方法，以解決上述提到的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術問題

2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種多用途防輻射材料及其制備方法，解決了上述背景技術提到的問題。

3、（二）技術方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種多用途防輻射材料，包括以下重量份數(shù)的原料：聚甲基丙烯酸釓30-50份、多元雜化填料25-40份、氯丁橡膠40-70份、石蠟50-80份。

5、一種多用途防輻射材料的制備方法，包括以下制備步驟：

6、步驟一、將甲基丙烯酸釓溶于70-80℃的去離子水中，然后過濾，滴加硫酸銨，攪拌反應2h后，將產(chǎn)物干燥至恒重，得到聚甲基丙烯酸釓；

7、步驟二、將碳化硼/多巴胺復合物和聚乙二醇倒入六水氯化鐵與乙二醇的混合溶液中，超聲處理25-40min，然后加入醋酸鈉，升溫至55-65℃，攪拌反應2-2.5h，再冷卻至室溫、離心、洗滌、干燥，得到多元雜化填料；

8、步驟三、將聚甲基丙烯酸釓、多元雜化填料、氯丁橡膠以及石蠟倒入高速共混機中，在50-70℃溫度下混煉30-40min；

9、步驟四、將混煉后的原料通過雙螺桿擠出機擠出造粒，制得多用途防輻射材料

10、優(yōu)選的，所述步驟一中，硫酸銨的質(zhì)量為甲基丙烯酸釓質(zhì)量的5%-8%；甲基丙烯酸釓的制備方法為：在反應瓶中加入甲基丙烯酸和去離子水，再緩慢加入氫氧化釓，油浴升溫至70-80℃，攪拌反應6-8h后，趁熱過濾，將濾液減壓蒸餾，然后加入無水乙醇，繼續(xù)減壓蒸餾、冷卻至室溫、靜置、抽濾、干燥至恒重，即得甲基丙烯酸釓。

11、優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸的質(zhì)量為氫氧化釓質(zhì)量的90%-96%。

12、優(yōu)選的，所述步驟二中，碳化硼/多巴胺復合物的制備方法為：將碳化硼粉末倒入tris緩沖液與無水乙醇的混合溶液中，攪拌5-10min后，加入鹽酸多巴胺，室溫條件下攪拌反應5-7h，待反應完成后離心、洗滌、烘干，得到碳化硼/多巴胺復合物。

13、優(yōu)選的，所述tris緩沖液與無水乙醇的體積比為3-3.5:1；所述鹽酸多巴胺的質(zhì)量是碳化硼粉末質(zhì)量的35%-45%。

14、優(yōu)選的，所述步驟二中，六水氯化鐵、聚乙二醇以及醋酸鈉的質(zhì)量分別是碳化硼/多巴胺復合物質(zhì)量的90%-110%、800%-1000%、2800%-3200%。

15、優(yōu)選的，所述步驟四中，雙螺桿擠出機的螺桿溫度為：一區(qū)溫度40-50℃、二區(qū)溫度50-70℃、三區(qū)溫度70-90℃。

16、（三）有益效果

17、本發(fā)明提供了一種多用途防輻射材料及其制備方法。與現(xiàn)有技術相比，具備以下有益效果：

18、（1）該多用途防輻射材料及其制備方法，在聚甲基丙烯酸釓的制備過程中，分子鏈之間通過共價鍵連接，形成了穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡結構，從而提高了其化學穩(wěn)定性，有助于提高防輻射材料的穩(wěn)定性，延長其使用壽命，且釓離子均勻分布在聚合物鏈中，增加了釓離子的有效濃度和分布均勻性，從而提高材料的防輻射效果，同時，聚合物的分子鏈結構也可能與釓離子產(chǎn)生協(xié)同作用，進一步增強對射線的吸收能力。

19、（2）該多用途防輻射材料及其制備方法，通過氫氧化釓與甲基丙烯酸制備甲基丙烯酸釓，由于氫氧化釓具有一定的堿性，因此在與甲基丙烯酸反應時，反應過程較為溫和，且反應條件更易控制，同時氫氧化釓與甲基丙烯酸的反應較為徹底，生成的雜質(zhì)相對較少，有利于提高反應的選擇性和產(chǎn)物的純度，且該操作步驟簡捷，不僅可以降低實驗操作的難度，還能減少因操作步驟過多而引入雜質(zhì)的可能性。

20、（3）該多用途防輻射材料及其制備方法，鹽酸多巴胺在碳化硼的表面形成均勻涂層，不僅改善了碳化硼與其他組分之間的界面結合，還增加了多元雜化填料的穩(wěn)定性和相容性，良好的界面結合性有利于應力傳遞和能量轉(zhuǎn)移，使基體在受到輻射時，能更有效地將能量耗散，減少因輻射造成的損傷，從而使該防輻射材料維持良好的防輻射性能；同時聚乙二醇的添加使多元雜化填料內(nèi)部結構更加致密均勻，這有助于減少基體內(nèi)部的孔隙和缺陷，降低射線通過孔隙穿透基體的可能性，進而提高防輻射材料整體的防輻射性能。

技術特征：

1.一種多用途防輻射材料，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：聚甲基丙烯酸釓30-50份、多元雜化填料25-40份、氯丁橡膠40-70份、石蠟50-80份。

2.一種根據(jù)權利要求1所述的多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，硫酸銨的質(zhì)量為甲基丙烯酸釓質(zhì)量的5%-8%；甲基丙烯酸釓的制備方法為：在反應瓶中加入甲基丙烯酸和去離子水，再緩慢加入氫氧化釓，油浴升溫至70-80℃，攪拌反應6-8h后，趁熱過濾，將濾液減壓蒸餾，然后加入無水乙醇，待反應產(chǎn)物完全溶解后，繼續(xù)減壓蒸餾、靜置20-24h、抽濾、干燥至恒重，即得甲基丙烯酸釓。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸的質(zhì)量為氫氧化釓質(zhì)量的90%-96%。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，碳化硼/多巴胺復合物的制備方法為：將碳化硼粉末倒入tris緩沖液與無水乙醇的混合溶液中，攪拌5-10min后，加入鹽酸多巴胺，室溫條件下攪拌反應5-7h，待反應完成后離心、洗滌、烘干，得到碳化硼/多巴胺復合物。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述tris緩沖液與無水乙醇的體積比為3-3.5:1；所述鹽酸多巴胺的質(zhì)量是碳化硼粉末質(zhì)量的35%-45%。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，六水氯化鐵、聚乙二醇以及醋酸鈉的質(zhì)量分別是碳化硼/多巴胺復合物質(zhì)量的90%-110%、800%-1000%、2800%-3200%。

8.根據(jù)權利要求2所述的一種多用途防輻射材料的制備方法，其特征在于：所述步驟四中，雙螺桿擠出機的螺桿溫度為：一區(qū)溫度40-50℃、二區(qū)溫度50-70℃、三區(qū)溫度70-90℃。

技術總結
本發(fā)明公開了一種多用途防輻射材料及其制備方法，本發(fā)明涉及防輻射材料技術領域，包括以下重量份數(shù)的原料：聚甲基丙烯酸釓30?50份、多元雜化填料25?40份、氯丁橡膠40?70份、石蠟50?80份。該多用途防輻射材料及其制備方法，在聚甲基丙烯酸釓的制備過程中，分子鏈之間通過共價鍵連接，形成了穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡結構，從而提高了其化學穩(wěn)定性，有助于提高防輻射材料的穩(wěn)定性，延長其使用壽命，且釓離子均勻分布在聚合物鏈中，增加了釓離子的有效濃度和分布均勻性，從而提高材料的防輻射效果，同時，聚合物的分子鏈結構也可能與釓離子產(chǎn)生協(xié)同作用，進一步增強對射線的吸收能力。

技術研發(fā)人員：梁求福,劉愛娣,張磊
受保護的技術使用者：華克醫(yī)療科技（北京）股份公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/22