高防辐射抗菌有机玻璃及其制备方法与流程

本发明涉及防辐射有机玻璃，尤其涉及一种高防辐射抗菌有机玻璃及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代科学技术的飞速发展，各种高能射线在军事、通讯、医学、工农业等领域和日常生活中得到越来越广泛的应用。但给人们带来方便和享受的同时，各种射线在某种程度上也给人类带来了一些危害，已被公认为继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因，直接影响儿童组织发育、骨骼发育，导致视力下降、肝脏造血功能下降。经常接触放射性射线的人会出现皮肤烧伤、毛发脱落、眼痛、白血球减少甚至骨髓瘤等症状。因此人们对防辐射材料的研究越来越重视。

2、目前的研究结果表明，含铅有机玻璃防辐射性能最佳，因而应用最为广泛。但含铅有机玻璃存在“pb的弱吸收区”，对x射线峰值管电压介于40.0～88.0kev之间的电离辐射防护效果不理想。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高防辐射抗菌有机玻璃及其制备方法，该有机玻璃强度高、韧性好，有机玻璃中同时含有钽和铅，并引入抗菌材料，弥补了“pb的弱吸收区”的缺陷，对x射线具有较好的屏蔽效果，同时具有较强的抗菌效果。

2、为实现此技术目的，本发明采用如下方案：

3、一种高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、分别称取60~80wt.%甲基丙烯酸甲酯、1~10wt.%改性纳米氧化钽、10~30wt.%有机铅盐、0.1~1wt.%超分散剂和0.1~1wt.%抗菌剂，加入到反应釜中，加热搅拌至各物质溶解；

5、s2、向反应釜中加入引发剂，加热反应釜，反应釜中进行预聚合反应；

6、s3、步骤s2中产物真空脱泡后注入到模具中，将模具置于烘房中；

7、s4、将烘房温度升高，进行聚合反应，聚合反应后进行高温后处理；

8、s5、将步骤s4中产物降温至室温，脱模得到高防辐射抗菌有机玻璃。

9、进一步地，改性纳米氧化钽的制备方法为：在室温下将偶联剂缓慢倒入丙酮溶液中，加入纳米氧化钽，充分机械搅拌后将混合物在65℃下干燥60h，得到改性纳米氧化钽。

10、进一步地，偶联剂与丙酮的体积比为1：5~8。

11、进一步地，纳米氧化钽的制备方法为：将质量比为1：4~8的乙醇钽与甲苯混合放入装有去离子水的水热反应釜中，加热至240℃，保持24h后降温，分别用去离子水和乙醇洗涤3次后，在50℃真空干燥48h，得到纳米氧化钽。

12、进一步地，偶联剂为硅烷偶联剂kh-570或硅烷偶联剂z-6011中的一种或两种。

13、进一步地，有机铅盐为甲基丙烯酸铅、丙烯酸铅和辛酸铅中的至少一种。

14、进一步地，超分散剂为聚丙烯酸酯型超分散剂，更具体的，超分散剂为uniqsperse615s；抗菌剂为纳米银类抗菌剂。

15、进一步地，引发剂为偶氮二异丁腈（aibn）或过氧化二月桂酰(lpo)中的一种，引发剂的用量占总反应体系的0.01～0.30wt.%。

16、进一步地，步骤s2中预聚合反应温度为70±5℃，反应时间为15~20min：

17、步骤s3中真空脱泡时间为20~30min；

18、步骤s4中聚合反应温度为50±5℃，反应时间为12±0.5h；

19、步骤s4中高温后处理过程为在80±5℃下保持3±0.5h，然后升温至110±5℃保持2±0.5h。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、（1）本发明制备的高防辐射抗菌有机玻璃弥补了“pb的弱吸收区”缺陷，对x射线具有较好的屏蔽效果，能够起到综合防护的效果。

22、（2）本发明制备的高防辐射抗菌有机玻璃表现出较高的强度和韧性，具有良好的力学性能。

23、（3）本发明制备的高防辐射抗菌有机玻璃抑菌率超过90%，具有较强的抗菌效果。

技术特征：

1.一种高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，改性纳米氧化钽的制备方法为：在室温下将偶联剂缓慢倒入丙酮溶液中，加入纳米氧化钽，充分机械搅拌后将混合物在65℃下干燥60h，得到改性纳米氧化钽。

3.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，偶联剂与丙酮的体积比为1：5~8。

4.根据权利要求2所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，纳米氧化钽的制备方法为：将乙醇钽与甲苯混合放入装有去离子水的水热反应釜中，加热至240℃，保持24h后降温，分别用去离子水和乙醇洗涤3次后，在50℃真空干燥48h，得到纳米氧化钽；

5.根据权利要求2所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂kh-570或硅烷偶联剂z-6011中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，有机铅盐为甲基丙烯酸铅、丙烯酸铅和辛酸铅中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，超分散剂为聚丙烯酸酯型超分散剂；抗菌剂为纳米银类抗菌剂。

8.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二月桂酰中的一种，引发剂的用量占总反应体系的0.01～0.30wt.%。

9.根据权利要求1所述的高防辐射抗菌有机玻璃的制备方法，其特征在于，步骤s2中预聚合反应温度为70±5℃，反应时间为15~20min：

10.如权利要求1~8任一项所述的方法制备的高防辐射抗菌有机玻璃。

技术总结
本发明公开了一种高防辐射抗菌有机玻璃及其制备方法，其步骤为：将甲基丙烯酸甲酯、改性纳米氧化钽、有机铅盐、超分散剂和抗菌剂添加到反应釜中，加热搅拌溶解后再加入引发剂，经过高温预聚、低温聚合和高温后处理，得到高防辐射抗菌有机玻璃。与现有技术相比，本发明制备的高防辐射抗菌有机玻璃强度高，韧性好，有机玻璃中同时含有钽和铅，并引入了抗菌材料，弥补了“Pb的弱吸收区”缺陷，对X射线具有较好的屏蔽效果，同时具有较强的抗菌性。

技术研发人员：刘长伟,张淑斌,冯玉婷,郑飞,郑忠川,黄腾,杜斌
受保护的技术使用者：锦西化工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15