一种防辐射有机玻璃的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于特种有机玻璃领域，涉及一种防辐射有机玻璃，还涉及一种防辐射有 机玻璃的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着国防科研、放射医学和原子能工业的迅速发展，各种射线的使用日益广泛，在 合理利用这些射线的同时，我们还应注意防范射线对我们的巨大危害，在射线范围内，采用 防辐射材料及其制品可以有效屏蔽射线，这些防辐射材料，就是指能吸收或消散辐射能，对 人体或仪器起到保护作用的材料。目前研究较多防辐射材料是以铅为屏蔽成分进行再加工 制备的无机复合材料，例如铅板、无机铅玻璃等。随着防辐射材料应用领域的不断拓展，有 机防辐射材料的需求不断增加，其中有机玻璃防辐射材料是研究热点。
[0003] 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯）透明性好，应用广泛，但其对射线的防护能力较弱， 用其为基体材料，与具有防辐射性能的金属填料复合制备的有机玻璃防辐射材料能有效吸 收和消散辐射能，是一类轻质、透明、高效防辐射的产品。根据所选用的金属填料的不同，有 机玻璃防辐射材料有有机铅玻璃、有机钡玻璃、有机镉玻璃等，最近又出现了 一类有机稀土 玻璃，这些防辐射有机玻璃的性能各异，中国专利《一种含铅防辐射有机玻璃的制备方法》 (授权专利号CN 101319025 B)公布了一种采用有机羧酸铅盐为防辐射成分的防辐射有机 玻璃及其制备方法；中国专利《用于医疗X光机房门窗的低能辐射防护有机玻璃》（授权专 利号CN 101319025 B)公布了一种采用铅、锌、锑、钡的有机金属盐的一种或几种混合物为 防辐射成分的防辐射有机玻璃，该有机玻璃可应用于医疗X光机房门窗，对低能辐射屏蔽 作用明显；申请号为201110312010. 5的中国专利公布了一种无铅防辐射有机玻璃及其制 备方法，该有机玻璃是通过将有机稀土盐溶解到辛酸和丙二醇中，然后与甲基丙烯酸甲酯、 增塑剂在引发剂作用下共同聚合而成的。
[0004] 在合成防辐射有机玻璃领域里，由于各种金属对不同波长射线的吸收能力不 同，所以采用不同金属盐的有机玻璃对射线的屏蔽作用也存在差异，如铅能对能量高于 14.09X10 15J的γ射线能发生K层吸收，钡能吸收能量高于6X1015J的X射线，其中 铅是最常用的防辐射金属填料，但是铅也存在诸多缺点：一是有毒，而是存在"Pb的弱吸收 区"，采用稀土与高分子(包括有机玻璃）复合制备防辐射材料是最新的研究方向，其突出特 点是利用稀土元素的特殊电子层结构，有效弥补铅在40~88 keV的"Pb的弱吸收区"，另 外该材料没有铅毒，是一种安全有效的防护材料。所以制备在同一高分子材料中含有多种 金属，使其吸收不同波长范围的射线，具有重要的应用价值。
[0005] 鉴于此，本发明提出一种防高能辐射和低能辐射俱佳的防辐射有机玻璃，采用屏 蔽高能射线效果好的铅盐和屏蔽低能射线效果好的稀土盐复配后作为防辐射成分，以本体 聚合方法制备防辐射有机玻璃。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种防辐射有机玻璃，以甲基丙烯酸铅和甲基丙烯酸钐为 防辐射成分，赋予有机玻璃良好的防辐射性能。
[0007] 本发明的另一个目的是提供一种防辐射有机玻璃的制备方法。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种防辐射有机玻璃，所述防辐射有机玻璃的原料包括甲基丙烯酸甲酯、过氧化二苯 甲酰、邻苯二甲酸二辛酯、正丁醇、甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐，各组分按质量份数计分别 为： 甲基丙烯酸甲酯 50~80份， 过氧化二苯甲酰 0.1~2份， 邻苯二甲酸二辛酯 5~10份， 甲基丙烯酸羟丙酯 0~10份， 正丁醇 0. 5~1份， 甲基丙烯酸铅 5~20份， 甲基丙烯酸钐 5~20份。
[0009] 本发明还提供了一种防辐射有机玻璃的制备方法，包括以下步骤：准确称取甲基 丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和邻苯二甲酸二辛酯，混合 均匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在70~80°C下反应0. 5~lh后注入模具中，再将模具置 于烘箱中，于50~60°C下反应5~8h，升温至90~110°C反应2~4h，最后降至室温，脱 模，即得有机玻璃。
[0010] 本发明的有益效果有： 本发明提供一种防辐射有机玻璃的配方和制备方法，通过在甲基丙烯酸甲酯本体聚合 制备有机玻璃的过程中添加具有防辐射性能的铅盐和稀土盐，达到有效屏蔽射线的目的。 该有机玻璃综合了铅盐和稀土盐的防辐射性能，克服了单独采用铅盐作为防辐射成分时存 在"Pb的弱吸收区"的问题，使该有机玻璃对对不同波长射线均具有较好的吸收能力，并有 效降低了铅盐带来的铅毒危害，而且对有机玻璃的透光率影响较小。
【具体实施方式】
[0011] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0012] 实施例1 准确称取甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二辛酯，混合均 匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在70下反应0. 5 h后注入模具中，再将模具置于烘箱中，于 60°C下反应5 h，升温至1KTC反应2 h，最后降至室温，脱模，即得有机玻璃。
[0013] 实施例2 准确称取甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和邻苯二 甲酸二辛酯，混合均匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在70°C下反应0. 5 h后注入模具中，再 将模具置于烘箱中，于55°C下反应8 h，升温至KKTC反应3 h，最后降至室温，脱模，即得有 机玻璃。
[0014] 实施例3 准确称取甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和邻苯二 甲酸二辛酯，混合均匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在80°C下反应1 h后注入模具中，再将 模具置于烘箱中，于60°C下反应6 h，升温至110°C反应2 h，最后降至室温，脱模，即得有机 玻璃。
[0015] 实施例4 准确称取甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和邻苯二 甲酸二辛酯，混合均匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在70 °C下反应0.5 h后注入模具中，再 将模具置于烘箱中，于60°C下反应5 h，升温至KKTC反应4 h，最后降至室温，脱模，即得有 机玻璃。
[0016] 上述实施例的配方中的各组分的质量见表1，制备得到的有机玻璃进行了透光率 和屏蔽性(铅当量）的测试，屏蔽性测定选用能量峰值在lOOkeV的管电压作为测试条件，结 果见表1。
[0017] 表 1
【主权项】
1. 一种防辐射有机玻璃，其特征在于，所述防辐射有机玻璃的原料包括甲基丙烯酸甲 酯、过氧化二苯甲酰、邻苯二甲酸二辛酯、正丁醇、甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐，各组分按 质量份数计分别为： 甲基丙烯酸甲酯 50~80份， 过氧化二苯甲酰 0.1~2份， 邻苯二甲酸二辛酯 5~10份， 甲基丙烯酸羟丙酯 0~10份， 正丁醇 0. 5~1份， 甲基丙烯酸铅 5~20份， 甲基丙烯酸钐 5~20份。2. -种制备权利要求1所述的防辐射有机玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：准 确称取甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯和邻苯二甲酸二 辛酯，混合均匀，然后加入过氧化二苯甲酰，在70~80°C下反应0. 5~lh后注入模具中，再 将模具置于烘箱中，于50~60°C下反应5~8h，升温至90~110°C反应2~4h，最后降至 室温，脱模，即得有机玻璃。
【专利摘要】本发明提供了一种防辐射有机玻璃，原料包括甲基丙烯酸甲酯、过氧化二苯甲酰、邻苯二甲酸二辛酯、正丁醇、甲基丙烯酸铅、甲基丙烯酸钐，制备方法包括以下步骤：准确称取各组分，混合均匀，在70～80℃下反应0.5～1h后注入模具中，再将模具置于烘箱中，于50～60℃下反应5～8h，升温至90～110℃反应2～4h，最后降至室温，脱模，即得有机玻璃。该发明以甲基丙烯酸铅和甲基丙烯酸钐为防辐射成分，赋予有机玻璃良好的防辐射性能。
【IPC分类】C08F220/06, C08F220/14, C08F2/02, C08F220/28
【公开号】CN105566556
【申请号】CN201410524051
【发明人】商冬洁, 李军伟
【申请人】天津儒创新材料科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月8日