[發明專利]一種輻射防護材料的制備方法

無效

• 申請號: 200910185028.6
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101696316A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 李江蘇;戴耀東;陳達
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/06;C08K3/22;C08G59/44;G21F1/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種防輻射材料的制備方法，尤其是一種以氧化鉺為功能粒子， 以環氧樹脂為基底的防護X射線和γ射線的輻射防護材料的制備方法。

背景技術

傳統的X射線和γ射線屏蔽材料一般選用混凝土、水泥、鉛板等具有較高密 度的物質，后來逐步開發生產了一系列以鉛或鉛的化合物為填料的有機或無機高 分子材料，如鉛玻璃、鉛橡膠、樹脂/納米鉛復合材料等，滿足了當時的需要， 但是鉛固有的毒性以及較高的密度限制了這類材料的應用和發展。

材料的屏蔽效果主要取決于射線能量、材料密度、吸收原子核外電子數、軌 道電子分布及能級狀態等。射線能量相對較低或高能射線經多次康普頓散射后， 光電效應占主導地位，當射線能量稍高于物質內層電子結合能時吸收會突然增大 稱為邊界吸收，這對提高材料屏蔽性能是很關鍵的。傳統高原子序數物質K層吸 收邊較高，如鉛對能量介于40-88KeV的射線的吸收能力較弱，簡稱為“Pb的弱 吸收區”。而通常由130kVp以下管電壓產生的醫用X射線的絕大多數粒子，其 能量低于88KeV，X射線的能譜峰正處于40-88KeV的能量區域，因此將鉛作為 吸收醫用X射線的吸收物質其缺陷是顯而易見的。

因此，無鉛類高性能輕質輻射屏蔽材料的研制和開發是當前的熱點課題，也 是未來輻射屏蔽材料的發展趨勢。

發明內容

技術問題：本發明提供一種輻射防護材料的制備方法，以環氧樹脂為基體、 以稀土氧化物Er₂O₃為功能粒子制備了輻射防護材料。采用對Er₂O₃粒子表面用 有機硅偶聯劑進行處理的方法制得的材料致密無間隙，Er₂O₃粒子在材料中分布 均勻，力學性能得到了改善，材料防護能量低于100Kev的X射線或γ射線的效 果明顯，稀土元素Er防護低能射線的能力強于傳統的屏蔽元素鉛。

技術方案：本發明的技術解決方案為：一種輻射防護材料的制備方法，由重 量比為環氧樹脂：31％-71％、有機硅偶聯劑：0.3％-3.3％、聚酰胺類固化劑： 16％-50％、余量為Er₂O₃按下列步驟制備：

a.用表面處理法處理Er₂O₃粉末：在容器中加入有機硅偶聯劑，再加入水攪 拌混合使有機硅偶聯劑水解，再加入Er₂O₃粉末，攪拌使Er₂O₃粒子充分潤濕；

b.將潤濕的Er₂O₃混入環氧樹脂：在環氧樹脂中加入經上述表面處理后的 Er₂O₃粒子，初步攪拌使Er₂O₃粒子分散在環氧樹脂中，再充分攪拌使表面活性處 理后的Er₂O₃粒子與環氧樹脂混合均勻；

c.固化成型：在Er₂O₃與環氧樹脂的混合液中加入聚酰胺類固化劑，充分攪 拌混合均勻，在模具表面涂上凡士林，將所得產物沿著模具壁澆注到模具中，固 化；

d.脫模。

所述環氧樹脂為環氧樹脂E-55、E-51、E-44、E-42、E-35、E-31；所述有機 硅偶聯劑為有機硅偶聯劑KH550、KH560、KH570、KH580；所述固化為放入真 空干燥箱中70℃-90℃固化3小時。