防辐射有机铅玻璃板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防辐射有机铅玻璃板及其制备方法，所述防辐射有机铅玻璃板由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯60?70份、正丁醇0.2?0.8份、偶氮二异丁腈0.4?1.8份、辛酸铅6?16份、添加剂2?9份、增效剂1?10份。本发明防辐射有机铅玻璃板及其制备方法，制备方法工艺步骤简单，对设备要求低，可操作性强，成本低，节能环保，合成板材性能优越，可以弥补无机防辐射玻璃板材不足，是一种实用的新型防辐射材料。
【专利说明】
防辐射有机铅玻璃板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及防辐射铅玻璃技术领域，尤其涉及一种防辐射有机铅玻璃板及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着工农业生产、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。我们在利用射线的同时，还应注意到射线的危害性。射线对生物机体的作用效果 或称射线的生物效应，主要是由于射线与机体中水分子作用而产生了强氧化剂，这种强氧 化剂进一步与机体作用产生一系列的生物化学作用（如使机体中许多大分子发生氧化)而 造成的。射线对机体的直接电离与激发所造成的生物效应并不严重。射线对人体的危害总 的来说有两个方面:一是躯体损伤，指受照者本人的损伤，另一是遗传损伤，指对受照者后 代的损伤。但并不是人体受到的任何剂量的照射都可造成损伤，一定的损伤需要一定的剂 量才能引起。
[0003] 普通有机玻璃制品透明性好，但对各类射线的防护能力很弱。文献报道较多的高 分子防辐射材料是由聚合物及金属填料组成。其中，金属填料对防辐射起着十分重要的作 用，它能吸收和消散辐射能，其中最为常见的是铅金属填料，这种填料对X、γ等各种射线均 有一定的吸收能力，也有用钡等重金属制备成防辐射有机玻璃的报道。
[0004] 有机玻璃（即ΡΜΜΑ)具有许多优良的性能，如优异的光学性能，透光率比普通无机 玻璃高10%以上，且透光范围宽，约280-2600nm;常温下有较高且均衡的机械强度，且质轻 性韧；良好的加工性能，能注射成型；易于染色，良好的电绝缘性能等。然而其使用温度低 (热变形温度低于95°C)，耐热性差(热分解温度225°C)，表面硬度差，耐磨性差，易吸湿易变 形，不耐有机溶剂，抗银纹性、线膨胀系数稳定性均不佳，尤其是它不耐辐射，严重限制了其 应用范围。因此，人们一直在进行各种尝试，以改进有机玻璃的性能，拓展其应用领域。
[0005] 自上世纪七十年代后期以来，开始研究制备含铅有机玻璃，但所用原料市场紧缺， 成本$父尚，而且制品的性能有待提尚。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种防辐射 有机铅玻璃板及其制备方法。
[0007] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0008] -种防辐射有机铅玻璃板，由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯60-70 份、正丁醇0.2-0.8份、偶氮二异丁腈0.4-1.8份、辛酸铅6-16份、添加剂2-9份、增效剂1-10 份。
[0009] 优选地，所述的添加剂为甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基 丙烯酸酯中一种或多种的混合物。
[0010] 更优选地，所述的添加剂由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁 基丙烯酸酯混合而成，所述甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸 酯的质量比为（1-3):(1-3):(1-3)。
[0011] 优选地，所述的增效剂为庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐中一种或多种的混合物。
[0012] 更优选地，所述的增效剂由庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐混合而成，所述庚酸锰盐、 辛酸锂、辛酸铈盐的质量比为(1-3) :(1-3): (1-3)。
[0013] 本发明还提供了上述防辐射有机铅玻璃板的制备方法，将甲基丙烯酸甲酯、正丁 醇、辛酸铅、添加剂、增效剂混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈，在55-75°C下反应30-90分钟 后注入模具中，再将模具置于烘箱中，与50-60°C下反应4-7小时，升温至95-105°C反应2-4 小时，最后降至0_40°C，脱模，即得。
[0014]具体的，在本发明中：
[0015] 甲基丙烯酸甲酯，CAS号:80-62-6。
[0016] 正丁醇，CAS 号：71-36_3。
[0017] 辛酸铅，CAS 号：7319-86-0。
[0018] 偶氮二异丁腈，CAS 号:78-67-1。
[0019] 甲基丙烯酸二甲氨乙酯，CAS号:2867-47-2。
[0020] 甲基丙烯酸羟乙酯，CAS号:868-77-9。
[0021] 4-羟基丁基丙烯酸酯，CAS号：2478-10-6。
[0022] 庚酸锰盐，CAS 号：61810-04-6。
[0023] 辛酸锂，CAS 号：16577-52-9。
[0024] 辛酸铈盐，CAS 号：7435-02-1。
[0025] 本发明防辐射有机铅玻璃板及其制备方法，制备方法工艺步骤简单，对设备要求 低，可操作性强，成本低，节能环保，合成板材性能优越，可以弥补无机防辐射玻璃板材不 足，是一种实用的新型防辐射材料。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。 [0027] 实施例1
[0028]防辐射有机铅玻璃板原料(重量份）：甲基丙烯酸甲酯65份、正丁醇0.5份、偶氮二 异丁腈1.1份、辛酸铅10份、添加剂6份、增效剂6份。
[0029]所述的添加剂由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸 酯按质量比为1:1:1混合均匀得到。
[0030] 所述的增效剂由庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐按质量比为1:1:1混合均匀得到。
[0031] 上述防辐射有机铅玻璃板的制备方法:将甲基丙烯酸甲酯、正丁醇、辛酸铅、添加 剂、增效剂混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈，在65°C下反应60分钟后注入模具中，再将模 具置于烘箱中，与55°C下反应5.5小时，然后升温至100°(：反应3小时，最后降至20°(：，脱模。 厚度为6mm。得到实施例1的防辐射有机铅玻璃板。
[0032] 实施例2
[0033] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的添加剂由甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基 丁基丙烯酸酯按质量比为1:1混合均匀得到。得到实施例2的防辐射有机铅玻璃板。
[0034] 实施例3
[0035]与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的添加剂由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、4- 羟基丁基丙烯酸酯按质量比为1:1混合均匀得到。得到实施例3的防辐射有机铅玻璃板。
[0036] 实施例4
[0037]与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的添加剂由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯按质量比为1:1混合均匀得到。得到实施例4的防辐射有机铅玻璃板。
[0038] 实施例5
[0039] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的增效剂由辛酸锂、辛酸铈盐按质量比 为1:1混合均匀得到。得到实施例5的防辐射有机铅玻璃板。
[0040] 实施例6
[0041] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的增效剂由庚酸锰盐、辛酸铈盐按质量 比为1:1混合均匀得到。得到实施例6的防辐射有机铅玻璃板。
[0042] 实施例7
[0043] 与实施例1基本相同，区别仅仅在于:所述的增效剂由庚酸锰盐、辛酸锂按质量比 为1:1混合均匀得到。得到实施例7的防辐射有机铅玻璃板。
[0044] 测试例1
[0045] 对实施例1-7制得的防辐射有机铅玻璃板及其制备方法进行防辐射能力测试。按 照核工业国家标准EJ/T793-1993,样品厚度为6mm，用医用凝胶型锝[99mTC]发生器测定。 具体结果见表1。
[0046] 表1:防福射能力测试结果表 单位：％
[0047]
[0048]比较实施例1与实施例2-4,实施例1(甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、 4-羟基丁基丙烯酸酯复配)防辐射性能明显优于实施例2-4(甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基 丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中任意二者复配）。比较实施例1与实施例5-7,实施例1 (庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐复配)防辐射性能明显优于实施例5_7(庚酸锰盐、辛酸锂、辛 酸铈盐中任意二者复配）。
[0049] 测试例2
[0050] 对实施例1-7制得的防辐射有机铅玻璃板及其制备方法进行透光率测试。透光率 是指透过试样的光通量与射到试样上通量之比，对透明材料而言，只有在同一厚度下，才能 比较透光率。本申请中含铅有机玻璃的透光率均基于纯有机玻璃板。在相同条件下，分别制 备6mm厚的纯有机玻璃板和实施例1-7的防辐射有机铅玻璃板，以纯有机玻璃板为空白，用 分光光度计测定500nm波长下实施例1-7的防辐射有机铅玻璃板的透光率。测试结果见表2。 [0051 ] 表2:透光率测试结果表 单位
[0052]
[0053]
[0054]比较实施例1与实施例2-4,实施例1(甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、 4-羟基丁基丙烯酸酯复配)透光率明显优于实施例2-4(甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯 酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中任意二者复配）。比较实施例1与实施例5-7,实施例1(庚 酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐复配)透光率明显优于实施例5-7 (庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐中 任意二者复配）。
【主权项】
1. 一种防辐射有机铅玻璃板，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸 甲酯60-70份、正丁醇0.2-0.8份、偶氮二异丁腈0.4-1.8份、辛酸铅6-16份、添加剂2-9份、增 效剂1-10份。2. 如权利要求1所述的防辐射有机铅玻璃板，其特征在于:所述的添加剂为甲基丙烯酸 二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中一种或多种的混合物。3. 如权利要求2所述的防辐射有机铅玻璃板，其特征在于:所述的添加剂由甲基丙烯酸 二甲氨乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯混合而成，所述甲基丙烯酸二甲氨乙 酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯的质量比为（1-3) :(1-3): (1-3)。4. 如权利要求1-3中任一项所述的防辐射有机铅玻璃板，其特征在于:所述的增效剂为 庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐中一种或多种的混合物。5. 如权利要求4所述的防辐射有机铅玻璃板，其特征在于:所述的增效剂由庚酸锰盐、 辛酸锂、辛酸铈盐混合而成，所述庚酸锰盐、辛酸锂、辛酸铈盐的质量比为（1-3): (1-3): (1-3)〇6. 如权利要求1-5中任一项所述的防辐射有机铅玻璃板的制备方法，其特征在于:将甲 基丙烯酸甲酯、正丁醇、辛酸铅、添加剂、增效剂混合均匀，然后加入偶氮二异丁腈，在55-75 °C下反应30-90分钟后注入模具中，再将模具置于烘箱中，与50-60°C下反应4-7小时，升温 至95-105°C反应2-4小时，最后降至0-40°C，脱模，即得。
【文档编号】C08F220/28GK105837735SQ201610413017
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】王文东
【申请人】华克医疗科技（北京）股份公司