[發明專利]一種接枝聚硅烷類閃爍體及其制備方法

有效

• 申請號: 202010086384.9
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111286033B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 浦文婧;蘆偉;宋佑新
• 申請（專利權）人: 合肥蓋特環保技術有限責任公司
• 主分類號: C08G77/388
• 分類號: C08G77/388;G01T1/202
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

本發明涉及一種接枝聚硅烷類閃爍體及其制備方法，屬于先進核技術應用及環境保護技術領域。通過以聚甲基硅烷(PMS)和含閃爍基團的試劑為原料，將含有閃爍基團的反應物接枝到聚甲基硅烷(PMS)分子鏈上，制備的聚硅烷類閃爍體兼具有機晶體閃爍體和塑料閃爍體的優勢，在高溫、輻射條件下的具有較強的抗降解能力，環境適應性更強。

技術領域

本發明涉及一種接枝聚硅烷類閃爍體及其制備方法，屬于先進核技術應用及環境保護研究領域。

背景技術

氚作為氫的放射性同位素，主要來源于重水反應堆、聚變堆、氚工藝研究設施、燃料后處理廠等核設施，其最重要的用途是與氘進行聚變反應，另外在生命科學等許多研究工作中，氚標記化合物則是必不可少的研究工具。然而，由于氚具有放射性，且非常容易被有機體吸收，如果泄漏到環境中將會對人體的健康造成傷害，因此氚的環境監測越來越受到重視。生產、操作、存儲氚的工廠以及實驗場所的儀器、地板、墻壁和工作服等表面都需要對氚污染進行監測。

氚主要進行β衰變，可以通過檢測衰變電子來檢測氚的含量。目前，氚測量儀主要由計數器、放大器、信號獲取模塊、主模塊以及外圍設備等部分組成。計數器探測由氚放射出的β射線，轉化成電信號經過放大器放大，經主模塊計數、存儲、處理后得到氚的含量。計數器的檢測能力和靈敏度都取決于其中的閃爍體性能。閃爍體是一類吸收高能粒子或射線后能夠發光的材料，在輻射探測領域發揮著十分重要的作用。由于氚發射的衰變電子平均能量僅為5.7keV同時半衰期為12.43年，單位衰變電子數目也較低，因此直接測氚需要靈敏度高的無窗或薄窗計數器，這要求其中的閃爍體具有激發能量低、能譜范圍寬、發光效率高、并且穩定性高，易于加工成各種形狀。

目前得到廣泛應用的聚苯乙烯和甲基聚苯乙烯作為基質的塑料閃爍體，耐輻照性能好，同時透明度高，光傳輸性能好，機械強度高，但也存在著耐用性和環境適應性的問題。如：熱氧化過程產生的過氧化物會吸收閃爍體發出的光；由于化學應力導致的機械降解產生裂紋，從而破壞光傳輸性質；閃爍體分子量降低會導致表面和內部缺陷，出現發黃、暗淡以及開裂等。因此，急需開發一種新的高分子閃爍體體系，在具有較高的發光效率的前提下，能夠提高在高溫、輻射條件下的抗降解能力，具有更強的環境適應性。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種接枝聚硅烷類閃爍體及其制備方法，用于解決現有塑料閃爍體耐用性和環境適用性差的技術問題。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明公開了一種接枝聚硅烷類閃爍體，所述閃爍體的化學結構式用式Ⅰ表示：

其中，L₁的接枝取代率x為0～0.8，L₂的接枝取代率y為0～0.16，聚合度n為18～23。

第一閃爍基團L₁的母體為2～3個以單鍵相連的惡唑環或苯環，

第二閃爍基團L₂的母體為4～5個以單鍵相連的惡唑環或苯環。

進一步地，接枝硅烷類閃爍體的主鏈由Si-Si單鍵相連構成，每一個鏈節上帶有一個甲基(-CH₃)和一個氫(-H)；接枝聚硅烷閃爍體上的一部分氫(-H)能夠被第一閃爍體基團L₁和/或第二閃爍基團L₂接枝取代。

所述第一閃爍基團L₁的母體與Si-Si主鏈直接連接或者通過-O-、羰基、-CH₂-CH₂-與Si-Si主鏈相連；所述第二閃爍體L₂的母體與Si-Si主鏈直接連接或者通過-O-、羰基、-CH₂-CH₂-與Si-Si主鏈相連。

優選地，所述第一閃爍基團L₁的母體為