专利名称：一种组合物、由其制得的防中子板及防中子板的制备方法
技术领域：
本发明涉及中子防护板领域，特别地，涉及一种用于制备防中子板的组合物，此夕卜，本发明还涉及一种采用上述组合物制成的防中子板及其制备方法。
背景技术：
中子是核辐射中的一种，穿透力强，对人体有外照性损伤。为了防止中子对人体的伤害，国内外普遍采用含硼的聚乙烯板对中子进行屏蔽防护。由于中子的静止质量为
I.0086649u,而氢原子的静止质量是I. 007825u,中子的原子质量和氢原子的原子质量相近，因此，当快中子与屏蔽体的氢原子核发生碰撞时，最容易将快中子的能量传递给氢原子而损失能量，从而将快中子慢化为慢中子和热中子。屏蔽体中含氢量越多，则慢化作用越强，聚乙烯中含有的氢原子最多，是常用的快中子的慢化剂，达到减缓核反应的作用，是良·好的防中子板的材料。硼酸是热中子的良好吸收剂，由于快中子被慢化成慢中子和热中子后，热中子不能被吸收，不能达到完全屏蔽热快中子的目的，硼元素对热中子的吸收截面大，并且不产生高能Y辐射，能完全吸收热中子。同时硼的丰度为18. 98%，易于获取。在制备防中子板的过程中产生大量的热量，而硼酸在10(Tl05°C将会脱水变成偏硼酸(HBO2);而在10ri60°C之间长时间的加热成会转为四硼酸(H2B4O7)，也叫焦硼酸；继续加180°C则会分解，再继续加热则变为(B2O3)三氧化二硼，而导致防护中子的性能降低或丧失。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于制备防中子板的组合物，由其制得的防中子板和该防中子板的制备方法，以解决现有技术中硼酸不耐高温，防中子板屏蔽中子的能力不强的技术问题。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于制备防中子板的组合物，包括46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4 9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂。进一步地，低密度聚乙烯的密度为0. 92，熔体指数为2 7g/10min ;改性剂为乙烯
醋酸乙烯共聚物；增塑剂为苯二甲酸二丁酯。进一步地，乙烯 醋酸乙烯中醋酸乙烯的含量为14 16%，熔体指数为
I.5 2. 0g/10min。进一步地，组合物进一步包括0. oro. I重量份润滑剂、0. on重量份抗氧化剂；润滑剂为油酸酰胺；抗氧化剂为2，6 二叔丁基对甲酚。本发明的另一方面还提供了由上述组合物制备而成的防中子板。本发明的另一方面，还提供了上述的防中子板的制备方法，包括配料、混合、挤出初塑、破碎、挤出终塑、压延、模压成型步骤，其特征在于，采用权利要求广4中任一项的组合物作为物料，
挤出初塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为8(T10(TC，螺杆转速20 25r/min。进一步地，混合步骤的转速为2(T30r/min，混合温度为5(T60°C。进一步地，挤出终塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为90°C 103°C，螺杆转速15 20r/min。进一步地，压延步骤中以油为加热介质对辊筒加热至14(Tl50°C，辊筒线速度为8 10m/min,抱棍时间为0. 8 I. Omin。进一步地，模压成型步骤包括预压、热压、冷压阶段；预压阶段的温度为99 108°C，压力为0. 5mpa,时间为20min ；热压阶段的温度为151 158°C，压力为0. 2mpa，时间为IOmin ；·冷压阶段步骤为在常温下进行，压力为0. 3mpa,时间为30min。本发明具有以下有益效果本发明提供的组合物，易于加工成防中子板，塑化效果良好，其硼含量达到89Tll%，高于现有技术3%飞％，使制备而成的层压板屏蔽中子能力明显增强。本发明提供的防中子板屏蔽效果好，韧性强，经久耐用。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是本发明优选实施例的工艺流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本发明提供了一种用于制备防中子板的组合物，包括46. f 62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4^9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂。聚乙烯(PE)中含有较高的氢原子，可以减缓核反应的进行，起到慢化快中子的作用。PE材料按照密度的大小分为低密度聚乙烯(LDPE)，线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、全密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和茂金属聚乙烯(MPE);目前工业上经常使用的有LDPE、LLDPE、和HDPE。PE的密度由PE的分子链和结晶度决定。LDPE的密度为0. 91^0. 925，其分子链上有长短支链，形态柔软，结晶度为60 70%，结晶熔点为105 108°C，故加工温也低。LLDPE的密度为密度0. 91 0. 925，但LLDPE的分子链上只有短支链，结晶度为25 75%，加工温度比LDPE高40°C。HDPE的密度为0. 941 0. 959，HDPE的分子链上短支链很少，没有长支链，结晶度为75 85°C，结晶熔点为126 130°C。由于防中子板中硼酸在高温下容易分解，本发明选择LDPE作为防中子板的材料，LDPE的结晶熔点低，加工温度较低，满足防中子板加工要求。硼酸能吸收慢中子，起到屏蔽中子的作用。本发明选择46. r62. 9重量份的硼酸加入防中子板的组合物中，使得防中子板的组合物中硼含量达到89Tll%，能保证防中子板的屏蔽能力；硼含量越高，对中子的吸附能力越强。若硼含量过低，则制备的防中子板屏蔽能力不强；若硼含量过高，则防中子板难以加工。改性剂可以防止防中子板开裂，增加韧性和冲击性能。碳黑有屏蔽和吸收紫外线的功能，可以防止LDPE在紫外线作用下发生链断而老化。增塑剂能降低PE塑化温度，促进LDPE低温塑化。本发明将46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份LDPE，5. 4 9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂混合制备防中子板，加工温度低，能防止硼酸分解，屏蔽中子能力更强；同时增强了防中子板的韧性、冲击能力，能适应更加恶劣的环境。若硼酸含量加入过多，则影响了 LDPE、改性剂等成分的加入，若硼酸含量加入过少，则硼含量低，对中子的屏蔽效果不佳；若LDPE的含量过多，硼酸的含量较低，若LDPE的含量过低，则防中子板难以加工。LDPE又按熔体流动速率(Ml)分为不同的等级，MI表征了聚合物的分子量，分子量·越大则强度越高，但加工温度越高；分子量小，加工温度低，流动性好。由于硼酸(H3BO3)需要在温度适中的条件下加工，本发明优选选用密度为0. 92,MI为2 7g/10min的LDPE，维卡软化温度在85°C 95°C之间。本发明选用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为改性剂，EVA是一种弹性透明共聚物，当EVA中的醋酸乙烯(VA)的含量在14 16%之间，熔体指数MI为I. 5^2. 0g/10min时，能防止防中子板应力开裂，起到增强防中子板韧性的作用。同时EVA和LDPE具有很大的相容性，可以任意比例共混，加工温度低，适用于加工成防中子板。本发明选择苯二甲酸二丁酯(DBP)为增塑剂，DBP是一种油状液体，加入LDPE混合物中可以将碳黑粘附原料表面，避免粉尘飞扬，对LDPE也有相溶性，塑化效果良好。所述组合物进一步还包括0. OrO. I重量份润滑剂、0. 04 I重量份抗氧化剂；所述润滑剂为油酸酰胺；所述抗氧化剂为2，6 二叔丁基对甲酚。由于LDPE在加工和使用过程中易氧化，使分子链断裂，影响使用寿命，应加抗氧剂予以阻止。由于LDPE加工温度低，本发明选用0. 04 1. 0重量份的2. 6 二叔丁基对甲酚(BHT)作为抗氧化剂，抗氧化性能强，能满足防中子板的加工要求。同时LDPE在压延出片的过程中容易粘辊，造成防中子板表面不光滑，为了使LDPE压延出片过程不粘混，需要加入润滑剂，本发明加入0. 04、. I重量份油酸酰铵作为润滑剂，物料容易加工成片才，质量良好。本发明的另一方面还提供了由上述组合物制备而成的防中子板。该层压板可按常规方法制备。本发明的另一方面还提供了上述防中子板的制备方法，包括配料、混合、挤出初塑、破碎、挤出终塑、压延、模压成型。采用由46. r62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份LDPE，5. 4^9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂、0. 04、. I重量份润滑剂、0. 04^1重量份抗氧化剂组合而成的组合物作为制备防中子板的物料。混合步骤为将物料置于螺带式搅拌机，在转速为2(T30r/min下进行混合20min，物料靠摩擦升温至5(T60°C。然后进行挤出初塑步骤。如混合转速过高，混合时间过长，则物料温度过高，导致硼酸分解，影响屏蔽中子能力，若混合转速过低，混合时间过短，则物料混合不均匀，影响片材塑化和压制。
挤出初塑步骤为将混合后的物料在行星螺杆挤出机上进行初塑化步骤得到块状物料，行星螺杆挤出机的加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为8(Tl00°C，螺杆转速为2(T25r/min。行星螺杆挤出机由加料段和塑化段组成，加料段起到物料输送作用，将加料段温度设置为7(T80°C，使物料先进行预热，为物料塑化做好准备。塑化段的主螺杆和机筒内壁都加工了多头螺旋齿，在主螺杆的周围分布着不同数量的小螺杆，小螺杆也加工了多头螺旋齿，主螺杆和小螺杆以及机筒完全啮合，齿顶间隙只有O. 2^0. 4mm,当主螺杆旋转时小螺杆可以自转，并围着主螺杆公转。螺杆转速可以调节，当调节螺杆转速为2(T25r/min时，物料通过螺旋齿轮进行混合炼塑，保证物料混合均匀；当转速过高时，容易导致物料间摩擦升温，导致硼酸分解，影响防中子板的屏蔽效果。行星螺杆挤出机的主螺杆和机筒由加热油供热，油箱用冷水调温，温度控制准确，当调节塑化温度为8(T10(TC时，可以防止物料温度过低导致塑化不完全，或者物料温度过高导致硼酸分解，影响防中子板的屏蔽效果。当物料进入塑化段后，受到混合、碾压、剪切和塑炼作用，不断将物料推向出口得到块状物料，初塑化阶段完成。破碎步骤为将块状物料冷却至室温，然后进行破碎步骤得到3 5_颗粒。将初塑化后的块状物料进行粉碎，使物料再次投入行星螺杆挤出机中进行进一步塑化。·挤出终塑步骤为将颗粒在行星挤出机中进行终塑化步骤得到塑化物料。行星挤出机加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为90°C ^103°C，能保证物料塑化完全。当螺杆转速为15 20r/min时，能保证颗粒在行星螺杆挤出机中混合充分，塑化效果良好。压延步骤在五辊压延机中进行得到厚度为O. 6 0. 8mm的片材。以油为介质对压延机的进行加热，当辊温为14(T150°C时，调节辊筒线速度为8 10m/min，然后加入塑化物料，在五辊压延机中抱辊O. 8^1. Omin，使塑化物料熔融出片，然后进入冷却辊冷却。油为加热介质，速度可调，温度可控。压延步骤的加工温度虽然高，但时间很短，对硼酸的影响较小。采用五辊压延机进行压延出片，辊温为14(Tl5(TC，滚筒线速度为8 10m/min，抱辊时间为
O.8^1. Omin,保证片材压制情况良好，片材表面光滑，若滚筒线速度过低，则压延过程中不容易粘棍，难以加工；若辊温过高，抱辊时间过长，则片材中硼酸容易受热分解，影响防中子板的屏蔽效果。模压成型步骤包括预压、热压、冷压阶段。将片材放在模具中，通过蒸汽加热至99 108 后,在O. 5mpa的压力下预压20min ;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155 后,在O. 2mpa压力下热压IOmin ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，然后O. 3mpa压力下冷压30min得到防中子板。采用压机对片材进行模压步骤，可以防止片材滑动，影响压制效果。模压成型步骤中的压板采用蒸汽加热，温度可调，防止片材温度过高导致片材屏蔽中子效果不佳；或者片材温度过低，导致模压成型步骤不充分，影响片材质量。实施例以下实施例中所用的物料和仪器均为市售。实施例f 4将LDPE、硼酸、EVA、炭黑、DBP按照实施例f 4和对比例f 4配方的组合物，在01兄X3W开放炼塑机；辊温为150°C下进行压延步骤，辊压时间为5min得到2mm厚的片材，检测片·材塑化情况以及屏蔽中子的能力。
不同种类的炭黑均可用于本发明的组合物。表I是实施例f 4和对比例广4各组分量和其加工性能试验结果，符号A表示片材容易加工，易抱辊，可成片，塑化良好，表面光滑；符号B示勉强能加工，可以抱辊，可成片，表面不光滑；符号C表不难以加工,难抱棍,难成片,表面不光滑,难塑化。表I实施例f 3各组分量和加工性能试验结果表
实施实施例实施实施对比对比对比对比
例I 2 例3 例4 例I 例2例3例4
加入量46.1 — 51.5 57.2~ 62.9 ' 42 ~50~68.671.4·硼％ —8—9 10 ~ 11 7.3 8.7 ~1212.5
加入量(:kg)— 48.5 —41.2 34.2— 27.8 ~47.3 44.7—2520
LDPE 密度—0.92 ~ 0.92 ~1λ92 0.92 ~ 0.92 0.920.920.92
_ MKgZlOminJ 7 ~ 7 ~2 2 ~ 0.3 700.72
加入量(kg) 5A 73 8^6 93 (λ7 536Α8^6~
EVA VA% — 10 ~ 15 ~20 25 ~ 30 91320
_ MKg/lOminT 1.5 ~ 1.7 ~1.8 2.0 ~ 2.2 1.41.61.8
炭黑加入量(kg) 2 —2 2 " 2 ~2~ 020
DBP 加入量 Ckg) — I ~ I I一 I O ~I~OI
油酸酰胺(g)__40g 40g 40g 40g 40g__O__40g40g
BHT (g) 80g — 80g ~ 80g 80g~ O 80gO80g
片材质量—A — A A~ A C ~C~BB 防 241 Am-Be屮子
φ 源测试结34.5 33·6 32-8 35-6 48.9 48·531·236·4
tt 252SS翻 22.8 21.9 2U4 2_ 4 -S6 7 34 S 24.6 23.5 能试结呆/o从表I的试验结果可知，实施例f 4的组合物容易加工，片材质量好，屏蔽中子能力强，而对比例广4的组合物则难以加工成板材，片材质量差，屏蔽中子能力弱，证明当硼酸加入量在46. Γ62. 9重量份，LDPE的加入量为27. 8 48. 6重量份，EVA加入量为5. 4 9. 3重量份，炭黑加入量为2重量份，DBP加入量为I重量份,油酸酰胺加入量为O. 04重量份，BHT加入量为O. 08重量份时，防中子片容易加工，出片情况良好，塑化情况良好，表面光滑；若不按照上述加入量加入硼酸、LDPE、EVA等组分，则片材难以加工，屏蔽中子能力不强，片材质量不好；若不加入炭黑，则片材在紫外光下易老化；若不加入DBP，则片材难以塑化；若不加入油酸酰胺，则片材在加工过程中易粘辊；若不加入BHT，则片材易氧化。实施例3的质量情况最优，为本发明最佳实施例。实施例5选取实施例3的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为20r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至50°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至70°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至80°C，在螺杆转速为20r/min进行挤出初塑得到块状物料。
3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成3_颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至70°C后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至90°C V，在螺杆转速为15r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。
5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至140°C，将塑化物料在辊筒线速度为8m/min进行熔融出片O. 8min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 6mm的片材。6、将片材放在模具中，通过蒸汽加热至99°C后，将片材在O. 5mpa的压力下预压20min ;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至151°C后,在O. Impa压力下热压IOmin ;然后放掉蒸汽，在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. Impa压力下冷压30min得到厚度为20mm的防中子板。实施例6选取实施例3的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为25r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至55°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至75°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至90°C，在螺杆转速为23r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成4_颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至75V后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至98°C，在螺杆转速为17r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至145°C，将塑化物料在辊筒线速度为9m/min进行熔融出片O. 9min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 7mm的片材。6、模压成型将片材放在模具中，通过蒸汽加热至105°C后，将片材在O. 5mpa的压力下预压20min;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后，在O. 2mpa压力下热压IOmin ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却,片材在O. 3mpa压力下冷压30min得到厚度为20mm的防中子板。实施例7选取实施例3的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为30r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至60°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至80°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至100°C，在螺杆转速为25r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成5_颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至80°C后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至103°C，在螺杆转速为20r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至150°C，将塑化物料在辊筒线速度为10m/min进行熔融出片I. Omin后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 8mm的片材。6、将片材放在模具中，通过蒸汽加热至108°C后，将片材在O. 5mpa的压力下预压20min ;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后,在O. 3mpa压力下热压IOmin ;然后放掉蒸汽，在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. 5mpa压力下冷压30min得到厚度为20mm的防中子板。实施例8选取实施例3的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为25r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至55°C后混合完成。·2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至75°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至90°C，在螺杆转速为23r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成4mm颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至75V后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至100°c，在螺杆转速为17r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至145°C，将塑化物料在辊筒线速度为9m/min进行熔融出片O. 9min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 7mm的片材。6、模压成型将片材放在模具中，通过蒸汽加热至100°C后，将片材在O. 4mpa的压力下预压40min;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后，在O. 2mpa压力下热压20min ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. 3mpa压力下冷压50min得到厚度为40mm的防中子板。实施例9选取实施例I的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为25r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至55°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至75°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段物料升温至90°C，在螺杆转速为23r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成4_颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至75V后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至100°c，在螺杆转速为17r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至145°C，将塑化物料在辊筒线速度为9m/min进行熔融出片O. 9min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 7mm的片材。6、模压成型将片材放在模具中，通过蒸汽加热至100°C后，将片材在O. 4mpa的压力下预压40min;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后，在O. 2mpa压力下热压20min ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. 3mpa压力下冷压50min得到厚度为40mm的防中子板。
实施例10选取实施例2的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为25r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至55°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至75°C后，将温度传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至90°C，在螺杆转速为23r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成4mm颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至75V后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至100°c，在螺杆转速为17r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至145°C，将塑化物料在辊筒线速度为9m/min进行熔融出片O. 9min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 7mm的片材。6、模压成型将片材放在模具中，通过蒸汽加热至100°C后，将片材在O. 4mpa的压力下预压40min;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后，在O. 2mpa压力下热压20min ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. 3mpa压力下冷压50min得到厚度为40mm的防中子板。实施例11选取实施例4的组合物制备防中子板。I、混合将配方原料置于螺带式混合机搅拌混合20min,调整转速为25r/min,物料靠物料彼此之间的摩擦升温至55°C后混合完成。2、挤出初塑将混合好的物料投入到行星螺杆挤出机的加料段，将加料段温度升温至75°C后，将物料传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至90°C，在螺杆转速为23r/min进行挤出初塑得到块状物料。3、粉碎将块状物冷却至室温后破碎成4mm颗粒。4、挤出塑化将颗粒投入到行星螺杆挤出机的加料段，使加料段温度升温至75V后，将颗粒传送到行星螺杆挤出机的塑化段，将塑化段温度升温至100°c，在螺杆转速为17r/min下进行挤出终塑得到塑化物料。5、压延以油为介质对五辊压延机的辊筒加热至145°C，将塑化物料在辊筒线速度为9m/min进行熔融出片O. 9min后立即即进入冷却棍冷却得到厚度为O. 7mm的片材。6、模压成型将片材放在模具中，通过蒸汽加热至100°C后，将片材在O. 4mpa的压力下预压40min;然后将预压后的片材通过蒸汽加热至155°C后，在O. 2mpa压力下热压20min ;然后放掉蒸汽,在加热板中通入冷却水对热压后的片材进行冷却，片材在O. 3mpa压力下冷压50min得到厚度为40_的防中子板。实施例5 11的防中子性能检测按照GB/T14055. f2008标准对实施例5 8的防中子板的屏蔽辐射性能进行检测。检测结果列于表2中。测试环境温度18°C、相对湿度35%。表2防中子性能测试结果权利要求
1.一种用于制备防中子板的组合物，其特征在于，包括46. f 62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4^9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂。
2.根据权利要求I所述的组合物，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度为0.92，熔体指数为2 7g/10min ;所述改性剂为乙烯 醋酸乙烯共聚物；所述增塑剂为苯二甲酸二丁酯。
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述乙烯 醋酸乙烯中醋酸乙烯的含量为14 16%，熔体指数为I. 5 2. 0g/10min。
4.根据权利要求I所述的组合物，其特征在于，所述组合物进一步包括0.04 0. I重量份润滑剂、0. on重量份抗氧化剂；所述润滑剂为油酸酰胺；所述抗氧化剂为2，6- 二叔丁基对甲酚。
5.一种由权利要求I至4任一项所述组合物制备而成的防中子板。
6.一种防中子板的制备方法，包括配料、混合、挤出初塑、破碎、挤出终塑、压延、模压成型步骤，其特征在于， 采用权利要求I至4中任一项所述的组合物作为物料， 所述挤出初塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为8(Tl00°C，螺杆转速20 25r/min。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合步骤的转速为2(T30r/min，混合温度为5(T60°C。
8.根绝权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出终塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为90°C 103°C，螺杆转速15 20r/min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述压延步骤中以油为加热介质对辊加热至14(Tl50°C，辊筒线速度为8 10m/min，抱辊时间为0. 8 I. Omin。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述模压成型步骤包括预压、热压、冷压阶段； 所述预压阶段的温度为99 108°C，压力为0. 5mpa,时间为20min ； 所述热压阶段的温度为15f 158°C，压力为0. 2mpa，时间为IOmin ； 所述冷压阶段步骤为在常温下进行，压力为0. 3mpa,时间为30min。
全文摘要
本发明提供了一种组合物、由其制得的防中子板及防中子板的制备方法。该组合物包括46.1~62.9重量份硼酸、27.8~48.5重量份低密度聚乙烯、5.4~9.3重量份改性剂、2重量份炭黑、1重量份增塑剂。解决了现有技术中硼酸不耐高温，防中子板屏蔽中子的能力不强等技术问题。
文档编号C08K13/02GK102746557SQ20121025808
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者肖伯文 申请人:肖伯文