[發明專利]一種石墨烯防輻射材料的制備方法及防輻射服

在審

• 申請號: 202110649400.5
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113337120A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李偉;李世奇;胡勝偉;樊寧;李欣榮
• 申請（專利權）人: 山西利協科技股份有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K3/04;C08K7/06;C08J5/18
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發明提出一種石墨烯防輻射材料的制備方法及防輻射服，具體步驟包括：將配比好的石墨、石墨烯、碳纖維材料混合后在剪切頻率為3000?50000轉/min，剪切時間為1h?5h的條件下進行剪切處理；將剪切后的混合物與環己烷、硅膠在0?80℃的情況下攪拌均勻制備得到防輻射材料；本發明對三種材料均勻混合的同時，將石墨烯從二維材料轉化為三維，實現更優異的屏蔽效果；同時在剪切的過程中有效的控制雜質的含量，批次性解決雜質問題，提高了材料處理的工作效率。

技術領域

本發明涉及一種防輻射材料，具體為一種石墨烯防輻射材料的制備方法及防輻射服。

背景技術

石墨和石墨烯有關的材料廣泛應用在電池電極材料、半導體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。但是目前在醫療器械方面尚未有適應市場需求的產品的出現。

石墨烯是當前最受矚目的新型材料。自2004年Novoselov和Geim制備出石墨烯后，石墨烯的出現立刻引起了科學界的廣泛關注，這種新型碳纖維材料成為繼富勒烯、碳納米管后材料和物理學領域的又一個研究熱點，各國學者都對石墨烯結構和性能展開大量研究。石墨烯是一種結晶度高并且能夠穩定存在的單原子厚度碳膜，由碳原子六元環緊密構成的兩維晶體，具有重復周期的蜂窩狀點陣結構，可以翹曲成零維的富勒烯，卷成一維的碳納米管或者堆積成三維的石墨。由于這種特殊的結構，石墨烯具備許多優異性能，其電子傳輸速度是Si的100倍，理論比表面積高達2600m²/g，硬度比鉆石大同時不失韌性。石墨烯納米復合材料所表現出的性能同樣突出，石墨烯/環氧樹脂復合材料的電磁屏蔽閾值含量僅為0.52vol.％，并且當石墨烯含量為8.8vol.％時，復合材料能對8.2-12.4GHz(X-band)測試條件時獲得21dB的屏蔽效率。

伴隨著醫療行業的迅速發展，各家醫院的檢測室也越來越多，它們給人們體檢、醫療帶來便利的同時，也悄然滋生了許多危害，如X光輻射的泄露。有研究表明，如果人未穿有任何防護的情況下，如果長期接受X光輻射，會破壞人體內免疫細胞，從而造成人體免疫系統的崩潰，或者影響人體內染色體，從而使染色體造成基因段的缺失、破壞基因段等問題。

現有市場上的防X光衣多以鉛板作為屏蔽材料，這種衣服缺點在于質量大、有鉛污染，不少介入科的醫生都會穿著鉛衣進行手術作業時，防護不夠，長時間穿著鉛衣會使醫生出現腰間盤突出等職業病。現在也出現了一些石墨烯材質制作的防輻射服，但是防輻射的屏蔽效果并不理想。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提出一種石墨烯防輻射材料的制備方法及防輻射服，解決現有市場上鉛衣過重、且有鉛重金屬污染的情況，同時提高防輻射材料的屏蔽效果。

為了達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的。

一種石墨烯防輻射材料的制備方法，包括以下步驟：

a）將石墨、石墨烯、碳纖維材料按質量比為1-2：1-8：1-2混合均勻，得到混合物。

b）將混合物在剪切頻率為3000-50000轉/min，剪切時間為1h-5h的條件下進行剪切處理。剪切頻率為3k轉-5w轉/min的條件下剪切可使石墨、石墨烯及碳纖維材料均勻混合且將石墨、石墨烯、碳纖維材料中的雜質震蕩出。

c）將剪切后的混合物與環己烷、硅膠在0-80℃的情況下攪拌均勻，所述剪切后的混合物與環己烷、硅膠二者的質量比為1-4：1-10，環己烷與硅膠的比例為1-3：0.20-0.30。

優選的，所述石墨、石墨烯、碳纖維材料的質量比為1.5：5：1。

優選的，所述的剪切處理為研磨或攪拌或超聲波震蕩處理。

優選的，所述的環己烷用苯或二甲苯或稀料替代。

優選的，步驟c中所述的攪拌的時間為1.5-2.5h。

優選的，所述石墨烯粒度＞200目。