新型无铅X射线防护材料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及新型材料技术领域，尤其涉及新型无铅x射线防护材料及其制备方法与应用。

背景技术：

电离辐射被广泛应用于医学诊疗领域、工农业生产以及科学研究，尤其在医学诊疗领域，x射线的应用尤其普遍，大量患者以及放射科医技人员难以避免地接触x射线，由于x射线对人体细胞组织的损伤作用，造成了大量人群处于潜在的射线危害情况中，因此相关人员必须采取有效的辐射防护措施。

当前在医院诊疗实践中，最为普遍的射线保护措施即为穿戴各种辐射防护用品，包括辐射防护衣帽、围脖、围裙等等，然而国内这些辐射防护用品绝大部分都是铅制品，铅制品在生产过程中会以铅尘、废气、废水、废渣等各种形式排放于环境中，造成大面积污染，铅制品在使用过程中更会对环境以及人体造成二次污染。随着中国社会经济的迅速发展，政府及公众环保意识的逐步提高，如何有效解决铅污染问题是我国当前面临的重要任务，显然，寻找一种环保无铅新型辐射防护材料来替代广泛使用的辐射防护铅制品是一有效途径。

从国外进口的无铅型辐射防护用品，虽然避免了铅污染的潜在问题，但是价格昂贵，并不能在绝大部分的诊疗实际中应用，具有很大局限性。

国内从20余年前就开始了无铅防护用品的研究，但是总体研究数量较少，集中于开发以镧系元素加钨元素为主的无铅辐射防护材料。例如已授权cn200710175789.4专利，即是以混合镧系元素为主要的x射线屏蔽物质。但是1、镧系元素物质主要来源于稀土开采，众所周知，稀土开采污染极其严重，甚至伴随钍、铀等放射性物质的污染，因而中国政府在稀土开采上逐步采取了强力的管控措施；2、镧系元素混合物彼此之间的化学性质十分相似，将它们之间相互分离纯化的成本很高，所以辐射防护材料中的镧系元素物质很多都是混合物，然而很多镧系元素化合物具有毒性，某些甚至具有剧毒，如褚海燕等在《农业环境科学学报》报道水溶液及土壤中的镧有较高的生物毒性并随浓度的升高而增强，而硝酸镧则是一种剧毒物质。因此，混合镧系元素材料使用时可能导致环境的二次污染及造成潜在人体伤害；已授权专利cn201510969259.1则是在橡胶中添加了三氧化镧、三氧化钨，同样存在上述稀土元素物质开采污染及使用时再次危害的问题，而且还存在橡胶硫化生产过程中严重的甲烷总烃、硫化氢、二氧化硫等等毒气污染问题。

显然，我们不能用一种严重新污染去解决铅制品的污染，这样的方法达不到环保目的，本质上是制造了污染，而不是解决了污染问题。因此，我们的新型材料必须在原料、生产、产品的全流程中实现环保控制，才能有效解决污染的问题。研发团队经过大量的调研，积极研究创新，提出并实现了一种新型无铅的，且在原料、生产、产品的全流程中实现污染控制目标的x射线防护材料。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了新型无铅x射线防护材料及其制备方法与应用。

本发明提出的新型无铅x射线防护材料，包括基材和涂抹设置在基材两侧的涂层，所述基材为x射线防护纤维网层，所述涂层包括以下重量百分含量的组分：sebs合成橡胶1-2份、白油2-4份、三氧化二铋7-8份、乙撑双硬酯酰胺0.01-0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.01-0.02份、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.01-0.03份、tpu树脂1-3份，工业色粉0.5-0.8份。

优选地，所述x射线防护纤维网层由纳米铋纤维纺织而成。

优选地，所述三氧化二铋的粒径为1微米-10微米。

新型无铅x射线防护材料的制备方法，包括如下步骤：

s1：表面处理，将由纳米铋纤维纺织而成的x射线防护纤维网层，进行超声波清洗，并对表面进行升温处理；

s2：挂胶处理，将表面处理过的x射线防护纤维网层，投入到胶液中，使得x射线防护纤维网层表面形成一层胶层。

s3：喷洒颗粒，将三氧化二铋颗粒喷洒到涂有胶层的表面，得到基材a。

s4：原料混合挤出，将sebs合成橡胶、白油、三氧化二铋7-8份、乙撑双硬酯酰胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、tpu树脂，工业色粉，混合搅拌后，投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到涂层b。

s5：熔融喷涂，将制备的颗粒投入到熔融喷涂设备中，将涂层b喷涂到基材a的两侧，得到布匹材料。

s6：冷却定型，将布匹材料冷却成型，并收卷打包。

新型无铅x射线防护材料的应用，所述新型无铅x射线防护材料用于制造医用防护服、防护手套、居家防护服或孕妇服装。

本发明中的有益效果：

1、本发明在x射线的屏蔽原料中，选择了三氧化二铋以及纳米铋纤维，铋及其化合物无毒，无致癌性，被广泛用于医药领域及电子领域，如枸橼酸铋钾是治疗溃疡的经典药物，次硝酸铋则是治疗口腔溃疡及胃痛的常用药，因此铋矿开采污染可控，随开采新技术使用，污染进一步降低。

2、微米级、纳米级三氧化二铋粉末的制备采用气相氧化法，制备过程不经过硝酸铋，污染得到了有效控制，并且中国铋资源储量居世界首位，资源储备充沛。

3、通过设置的x射线防护纤维网层，提升了材料的抗拉伸效果，配合设置的tpu树脂，使得材料抗变形性能更佳，通过喷洒颗粒，提升防护材料的防护效果。

附图说明

图1为本发明提出的新型无铅x射线防护材料的制备方法的加工流程图。

具体实施方式

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。

参照图1，新型无铅x射线防护材料，包括基材和涂抹设置在基材两侧的涂层，基材为x射线防护纤维网层，涂层包括以下重量百分含量的组分：sebs合成橡胶1-2份、白油2-4份、三氧化二铋7-8份、乙撑双硬酯酰胺0.01-0.1份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.01-0.02份、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.01-0.03份、tpu树脂1-3份，工业色粉0.5-0.8份。

本发明中，x射线防护纤维网层由纳米铋纤维纺织而成，三氧化二铋的粒径为1微米-10微米。

新型无铅x射线防护材料的制备方法，包括如下步骤：

s1：表面处理，将由纳米铋纤维纺织而成的x射线防护纤维网层，进行超声波清洗，并对表面进行升温处理；

s2：挂胶处理，将表面处理过的x射线防护纤维网层，投入到胶液中，使得x射线防护纤维网层表面形成一层胶层。

s3：喷洒颗粒，将三氧化二铋颗粒喷洒到涂有胶层的表面，得到基材a。

s4：原料混合挤出，将sebs合成橡胶、白油、三氧化二铋7-8份、乙撑双硬酯酰胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、tpu树脂，工业色粉，混合搅拌后，投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到涂层b。

s5：熔融喷涂，将制备的颗粒投入到熔融喷涂设备中，将涂层b喷涂到基材a的两侧，得到布匹材料。

s6：冷却定型，将布匹材料冷却成型，并收卷打包。

新型无铅x射线防护材料的应用，新型无铅x射线防护材料用于制造医用防护服、防护手套、居家防护服或孕妇服装。

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。