一种x射线屏蔽复合材料的制备方法与流程

1.本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种x射线屏蔽复合材料的制备方法。


背景技术：

2.x射线对人体的危害正越来越被人所重视，尤其是在许多特定工作环境下的工作人员都需要穿戴特殊的射线防护服，目前，国内通常将临床使用的治疗x射线分成3种，即接触治疗、浅层治疗、和深层治疗，在这些环境中的工作人员都需要采取x射线防护措施。
3.一般来讲，x射线防护服，主要防护x射线和伽马射线等。在医院放射科、学校实验室、核工业环境等下使用的x射线防护服主要分为含铅防护服，但是含铅氧化物的防护服有一定的毒性，不环保，所以一般采用混凝土或由聚丙烯及固体屏蔽剂复合的纤维来防护，但是混凝土质量重，移动性差，使用较为不便。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种x射线屏蔽复合材料的制备方法。
5.本发明提出的一种x射线屏蔽复合材料，包括材料成品，所述材料成品由稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水制成，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水分别按照以下重量百分比的进行配置，稀土化合物30
‑
200份、石墨烯50
‑
300份、钨30
‑
100份、锡50
‑
200份，聚乙烯醇混合物100
‑
180份、软化剂3
‑
10份、反应剂2
‑
5份、催化剂1
‑
5份、水1000份。
6.优选地，所述聚乙烯醇混合物中聚乙烯醇的含量为50％
‑
80％，且稀土化合物为稀土氧化物，钨、锡均为金属粉末。
7.优选地，所述软化剂为领苯二甲酸二辛脂，且反应剂为氧化苯甲酯，催化剂为二氧化钛与单丁基氧化锡的混合物，其中二氧化钛与单丁基氧化锡的混合比为1:3。
8.本发明还提出了一种x射线屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
9.s1：准备具有搅拌功能的反应釜、温度调节装置、压力调节装置、计量设备、挤出拉伸设备、稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水；
10.s2：将稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照稀土化合物30
‑
200份、石墨烯50
‑
300份、钨30
‑
100份、锡50
‑
200份，聚乙烯醇混合物100
‑
180份、软化剂3
‑
10份、反应剂2
‑
5份、催化剂1
‑
5份、水1000重量百分比进行称重后待用；
11.s3：取适量钨粉与锡粉，将其加入反应釜后搅拌混合5分钟，接着向反应釜中加入软化剂，转速1000转/分钟反应10分钟，反应完成后，将稀土化合物与催化剂倒入反应釜中进行混合，将反应釜内部温度调整为150摄氏度，压力调整为6kpa,再将搅拌转速调整为2000转/分钟，混合搅拌30分钟,混合完成后将混合物置于反应釜中备用；
12.s4：取另外一个反应釜，将聚乙烯醇混合物倒入反应釜中，再加入石墨烯、反应剂与适量水，调节温度为200摄氏度，搅拌转速1500
‑
2000转/分钟，压力调整为10kpa，搅拌20
分钟，搅拌完成后，将三分之一的稀土化合物等物质的混合加入反应釜中，混合搅拌20分钟，搅拌完成后，分两次加入剩余混合物，每次加入后搅拌20分钟，直至混合物完全加入搅拌釜中；
13.s5：待所有物质均加入反应釜中，将反应釜温度调整为300摄氏度，压力调整为8kpa，将所有物质置于反应釜中静置3小时，带反应釜中物质充分反应，3小时后，调节反应釜搅拌转速为2500
‑
3000转/分钟，持续搅拌2小时候静置备用；
14.s6:将搅拌完成的混合物倒入挤出拉伸设备进行成型操作，混合物经挤出后再进行纵向拉伸，形成片材，再对片材进行冷却处理，冷却后即可得到x射线屏蔽复合材料。
15.优选地，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水应重新选择配比进行试验，再将制备得到x射线屏蔽复合材料进行实验对比，再通过多次实验数据结果对比选择最优方案，有利于节约生产资源，降低生产成本。
16.本发明中，通过稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照不同配比相互混合制备而成的复合片材，其重量较轻，移动性强，且不含有铅氧化物，对人体无毒无害，且制备方法简单、易弯曲成型、环保、综合屏蔽性好，以此复合材料制成的防护服x射线屏蔽效果好，且更加轻巧、便捷，使用更加方便。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种x射线屏蔽复合材料的制备方法的制备流程示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.实施例1，参照图1，本发明提出的一种x射线屏蔽复合材料，包括材料成品，所述材料成品由稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水制成，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水分别按照以下重量百分比的进行配置，稀土化合物30
‑
200份、石墨烯50
‑
300份、钨30
‑
100份、锡50
‑
200份，聚乙烯醇混合物100
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180份、软化剂3
‑
10份、反应剂2
‑
5份、催化剂1
‑
5份、水1000份。
20.本发明还提出了一种x射线屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
21.s1：准备具有搅拌功能的反应釜、温度调节装置、压力调节装置、计量设备、挤出拉伸设备、稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水；
22.s2：将稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照稀土化合物30份、石墨烯50份、钨30份、锡50份，聚乙烯醇混合物100份、软化剂3份、反应剂2份、催化剂1份、水100份的重量百分比进行称重后待用；
23.s3：取30份钨与50份锡，将其加入反应釜后搅拌混合5分钟，接着向反应釜中加入3份软化剂，转速1000转/分钟反应10分钟，反应完成后，将30份稀土化合物与1份催化剂倒入反应釜中进行混合，将反应釜内部温度调整为150摄氏度，压力调整为6kpa,再将搅拌转速调整为2000转/分钟，混合搅拌30分钟,混合完成后将混合物置于反应釜中备用；
24.s4：取另外一个反应釜，将100份聚乙烯醇混合物倒入反应釜中，再加入50份石墨烯、2份反应剂与1000份水，调节温度为200摄氏度，搅拌转速1500转/分钟，压力调整为
10kpa，搅拌20分钟，搅拌完成后，将三分之一的稀土化合物等物质的混合加入反应釜中，混合搅拌20分钟，搅拌完成后，分两次加入剩余混合物，每次加入后搅拌20分钟，直至混合物完全加入搅拌釜中；
25.s5：待所有物质均加入反应釜中，将反应釜温度调整为300摄氏度，压力调整为8kpa，将所有物质置于反应釜中静置3小时，带反应釜中物质充分反应，3小时后，调节反应釜搅拌转速为2500转/分钟，持续搅拌2小时候静置备用；
26.s6:将搅拌完成的混合物倒入挤出拉伸设备进行成型操作，混合物经挤出后再进行纵向拉伸，形成片材，再对片材进行冷却处理，冷却后即可得到x射线屏蔽复合材料。
27.实施例2，参照图1，本发明提出的一种x射线屏蔽复合材料，包括材料成品，所述材料成品由稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水制成，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水分别按照以下重量百分比的进行配置，稀土化合物30
‑
200份、石墨烯50
‑
300份、钨30
‑
100份、锡50
‑
200份，聚乙烯醇混合物100
‑
180份、软化剂3
‑
10份、反应剂2
‑
5份、催化剂1
‑
5份、水1000份。
28.本发明还提出了一种x射线屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
29.s1：准备具有搅拌功能的反应釜、温度调节装置、压力调节装置、计量设备、挤出拉伸设备、稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水；
30.s2：将稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照稀土化合物100份、石墨烯150份、钨50份、锡100份，聚乙烯醇混合物150份、软化剂3份、反应剂5份、催化剂3份、水1000份的重量百分比进行称重后待用；
31.s3：取50份钨与100份锡，将其加入反应釜后搅拌混合5分钟，接着向反应釜中加入3份软化剂，转速1000转/分钟反应10分钟，反应完成后，将100份稀土化合物与3份催化剂倒入反应釜中进行混合，将反应釜内部温度调整为150摄氏度，压力调整为6kpa,再将搅拌转速调整为2000转/分钟，混合搅拌30分钟,混合完成后将混合物置于反应釜中备用；
32.s4：取另外一个反应釜，将150份聚乙烯醇混合物倒入反应釜中，再加入150份石墨烯、5份反应剂与1000份水，调节温度为200摄氏度，搅拌转速1500转/分钟，压力调整为10kpa，搅拌20分钟，搅拌完成后，将三分之一的稀土化合物等物质的混合加入反应釜中，混合搅拌20分钟，搅拌完成后，分两次加入剩余混合物，每次加入后搅拌20分钟，直至混合物完全加入搅拌釜中；
33.s5：待所有物质均加入反应釜中，将反应釜温度调整为300摄氏度，压力调整为8kpa，将所有物质置于反应釜中静置3小时，带反应釜中物质充分反应，3小时后，调节反应釜搅拌转速为3000转/分钟，持续搅拌2小时候静置备用；
34.s6:将搅拌完成的混合物倒入挤出拉伸设备进行成型操作，混合物经挤出后再进行纵向拉伸，形成片材，再对片材进行冷却处理，冷却后即可得到x射线屏蔽复合材料。
35.实施例3，参照图1，本发明提出的一种x射线屏蔽复合材料，包括材料成品，所述材料成品由稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水制成，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水分别按照以下重量百分比的进行配置，稀土化合物30
‑
200份、石墨烯50
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300份、钨30
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100份、锡50
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200份，聚乙烯醇混合物100
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180份、软化剂3
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10份、反应剂2
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5份、催化剂1
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5份、水1000份。
36.本发明还提出了一种x射线屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
37.s1：准备具有搅拌功能的反应釜、温度调节装置、压力调节装置、计量设备、挤出拉伸设备、稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水；
38.s2：将稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照稀土化合物200份、石墨烯300份、钨100份、锡100份，聚乙烯醇混合物100份、软化剂5份、反应剂3份、催化剂3份、水1000份的重量百分比进行称重后待用；
39.s3：取100份钨与100份锡，将其加入反应釜后搅拌混合5分钟，接着向反应釜中加入3份软化剂，转速1000转/分钟反应10分钟，反应完成后，将200份稀土化合物与3份催化剂倒入反应釜中进行混合，将反应釜内部温度调整为150摄氏度，压力调整为6kpa,再将搅拌转速调整为2000转/分钟，混合搅拌30分钟,混合完成后将混合物置于反应釜中备用；
40.s4：取另外一个反应釜，将150份聚乙烯醇混合物倒入反应釜中，再加入300份石墨烯、3份反应剂与1000份水，调节温度为200摄氏度，搅拌转速1500转/分钟，压力调整为10kpa，搅拌20分钟，搅拌完成后，将三分之一的稀土化合物等物质的混合加入反应釜中，混合搅拌20分钟，搅拌完成后，分两次加入剩余混合物，每次加入后搅拌20分钟，直至混合物完全加入搅拌釜中；
41.s5：待所有物质均加入反应釜中，将反应釜温度调整为300摄氏度，压力调整为8kpa，将所有物质置于反应釜中静置3小时，带反应釜中物质充分反应，3小时后，调节反应釜搅拌转速为3000转/分钟，持续搅拌2小时候静置备用；
42.s6:将搅拌完成的混合物倒入挤出拉伸设备进行成型操作，混合物经挤出后再进行纵向拉伸，形成片材，再对片材进行冷却处理，冷却后即可得到x射线屏蔽复合材料。
43.所述聚乙烯醇混合物中聚乙烯醇的含量为50％
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80％，且稀土化合物为稀土氧化物，钨、锡均为金属粉末，所述软化剂为领苯二甲酸二辛脂，且反应剂为氧化苯甲酯，催化剂为二氧化钛与单丁基氧化锡的混合物，其中二氧化钛与单丁基氧化锡的混合比为1:3，所述稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水应重新选择配比进行试验，再将制备得到x射线屏蔽复合材料进行实验对比，再通过多次实验数据结果对比选择最优方案，有利于节约生产资源，降低生产成本。
44.本发明中，所述微生物制剂包括乳酸杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、糖蜜、水，且乳酸杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、水的配比为乳酸杆菌0.003份、酵母菌0.006份、芽孢杆菌0.001份，糖蜜0.3份，水30
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50份，所述甘蔗尾叶、豆粕、米糠、茅草、红薯叶、碳酸氢钠、尿素、盐、微生物制剂、水重新选择配比进行试验，通过多次实验数据结果对比选择最优方案，有利于节约生产资源，降低生产成本。
45.本发明中，通过稀土化合物、石墨烯、钨、锡、聚乙烯醇混合物、软化剂、反应剂、催化剂、水按照不同配比相互混合制备而成的复合片材，其重量较轻，移动性强，且不含有铅氧化物，对人体无毒无害，且制备方法简单、易弯曲成型、环保、综合屏蔽性好，以此复合材料制成的防护服x射线屏蔽效果好，且更加轻巧、便捷，使用更加方便。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。