一种辐射防护材料的制备系统的制作方法

本实用新型涉及辐射防护材料领域，尤其涉及一种辐射防护材料的制备系统。

背景技术：

随着核科学技术应用的不断发展，核能已被广泛应用于工业、农业、医学、军事等各个领域，如材料改性、保鲜育种、在线测量、无损探伤、X光、CT检查、放疗化疗、刑事侦查等。核能是把双刃剑，射线对人体的伤害和对环境的污染也逐渐被人类所认识。X射线和γ射线能穿透人体和建筑物，危害距离远，并且γ射线可穿透一定距离被有机体吸收，使人体收到辐射伤害。人体累积辐照计量达到一定程度就会导致人体疲劳、失眠、头晕、皮肤红肿、溃疡、脱发、出血、腹泻呕吐、白血病等、特别严重还会发生癌变、畸变、遗传性病变发生率，影响后代人健康。一般情况下，身体接受的辐照剂量越大，放射性病状越明显，畸变、癌变、遗传性病变风险越大。

因此对防护这些射线的各种屏蔽材料及其制备设备的研究便成为一项十分重要和迫切的课题。目前市场上的射线屏蔽材料种类繁多，用于中子屏蔽的材料有含硼石蜡、含硼聚乙烯、水、石墨等，这些材料对中子的吸收和减弱具有良好的效果。用于屏蔽X射线和γ射线的有铅、铁、镍、水泥、铅硼聚乙烯等。这些屏蔽材料有的屏蔽效果差，金属及混凝土属于硬质材料，柔韧性差，材料后续加工性能不好，主要用于制作结构比较规则的屏蔽设备。大部分需要屏蔽的场合需要使用异型构件，此时常见的屏蔽材料就很难达到要求，于是，将含硼石蜡、石墨、铅等屏蔽功能粉末混入柔性橡胶中制成柔性屏蔽材料被广泛应用，然而，现有的用于制备辐射防护材料的设备无法将屏蔽功能粉末均匀地分散至橡胶中，造成屏蔽效果不好。

因此，需要提供一种辐射防护材料的制备系统，可将屏蔽功能粉末均匀地分散至硅橡胶中并制备出适用于核电领域的、具有良好屏蔽性能的柔性辐射防护材料。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种辐射防护材料的制备系统，可将屏蔽功能粉末均匀地分散至硅橡胶中并制备出适用于核电领域的、具有良好屏蔽性能的柔性辐射防护材料。

为实现上述目的，本实用新型提供一种辐射防护材料的制备系统，包括一搅拌机、一分散装置、一压延机、一预硫化机以及一硫化机，所述搅拌机用以将屏蔽功能粉末与偶联剂混合均匀得到预处理的屏蔽功能粉末，所述分散装置用以将所述预处理的屏蔽功能粉末、橡胶助剂均匀分散至硅橡胶中，得到混炼胶，所述压延机压延所述混炼胶得到片材，所述预硫化机可发射激光粒子，用以预硫化所述片材，所述硫化机可使预硫化后的所述片材硫化成型为辐射防护材料。

较佳地，所述分散装置为密炼机、开炼机或捏合机。

较佳地，所述预硫化机包括可发射激光粒子的一气体激光器、一固体激光器、一半导体激光器、一染料激光器或一自由电子激光器。

较佳地，所述辐射防护材料的制备系统还包括一喷涂机，所述喷涂机用以向所述辐射防护材料喷涂一层液体硅胶。

较佳地，所述辐射防护材料的制备系统还包括一烘干设备，用以烘干喷涂了所述液体硅胶的所述辐射防护材料。

与现有技术相比，本实用新型提供的辐射防护材料的制备系统包括一预硫化机，可发射激光粒子，片材经过激光粒子预硫化后出现两种情况，一种是片材中受激的分子可能将其获得的光能通过多次碰撞转移为邻近分子的平动能、振动能和转动能，使片材温度升高；另一种是吸收生热，片材吸收红外光后，光能转变成片材中分子的振动能和转动能，使温度升高。两者共同作用能使辐射防护材料中的屏蔽功能粉末与硅橡胶结合更好，分散更均匀、屏蔽性能更好。

附图说明

图1为本实用新型辐射防护材料的制备系统第一实施例的示意图。

图2为本实用新型辐射防护材料的制备系统第二实施例的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图阐述本实用新型几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。下面结合附图，详细阐述本实用新型的实施例。

本实用新型实质在提供一种辐射防护材料的制备系统1，可将屏蔽功能粉末均匀地分散至硅橡胶中并制备出适用于核电领域的、具有良好屏蔽性能的柔性辐射防护材料。

实施例一：

如图1所示，辐射防护材料的制备系统1包括一搅拌机10、一分散装置20、一压延机30、一预硫化机40、一硫化机50以及一加料系统60。加料系统60包括向搅拌机10内加入屏蔽功能粉末和偶联剂的第一加料装置61，以及向分散装置20内加入硅橡胶和橡胶助剂的第二加料装置62。搅拌机10用以将屏蔽功能粉末与偶联剂混合均匀得到预处理的屏蔽功能粉末，分散装置20用以将预处理的屏蔽功能粉末、橡胶助剂均匀分散至硅橡胶中，得到混炼胶，压延机30压延混炼胶得到片材，预硫化机40可发射激光粒子，用以预硫化片材，硫化机50可使预硫化后的片材硫化成型为辐射防护材料。

具体地，分散装置20为密炼机、开炼机或捏合机，预硫化机40包括可发射激光粒子的一气体激光器、一固体激光器、一半导体激光器、一染料激光器或一自由电子激光器。辐射防护材料的制备系统1还包括一喷涂机70以及一烘干设备80，喷涂机70用以向辐射防护材料的两面各喷涂一层液体硅胶，烘干设备80用以烘干喷涂了液体硅胶的辐射防护材料。

其中，硅橡胶取自甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、腈硅橡胶或氟硅橡胶中的任意一种。屏蔽功能粉末包括对X射线、γ射线具有辐射防护能力的金属粉末及对中子具有吸收能力的含硼物质粉末，金属粉末取自于镍粉，钨粉，铁粉中的任意一种，含硼物质取自硼酸、碳化硼、氮化硼、硼砂、硬硼酸钙石、单质硼中的任意一种。偶联剂取自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油、KH550、KH560、KH570、KH580、KH590、A-151、A-171、A-172、A-174、A-187、A-1120、A-2120、A-1100、PN-130、PN-131、PN-133、PN-101、PN-102、PN-105、PN-201、PN-311、PN-401及GZ-80中的任意一种或多种。橡胶助剂包括白炭黑及硫化剂，白炭黑取自气相法白炭黑或沉淀法白炭黑中的任意一种，硫化剂取自过氧化二异丙苯(DCP)或2,5-二甲基-2,5-(二叔丁基过氧)己烷中的任意一种。液体硅胶取自脱醇型液体硅胶、脱氢型液体硅胶、脱胺型液体硅胶、脱羟胺型液体硅胶、加成型液体硅胶的任意一种，液体硅胶表面分子极性弱，分子结合力低，粉尘、油污等污染物不易粘合在辐射防护材料表面，具有良好的清洁能力。

实施例二：

该实施例与实施例一类似，不同之处在于，使用本实用新型提供的辐射防护材料的制备系统1’制备具有5层结构的辐射防护材料，即在片材与两液体硅胶层之间各形成一橡胶层，具体地，使用密炼机、开炼机或捏合机将橡胶助剂均匀分散至硅橡胶中，得到混炼胶B，再使用压延机30压延混炼胶B得到片材B，将为了便于区别，加有屏蔽功能粉末的片材命名为片材A，由于其制得工艺与实施例一雷同，在此不在赘述；将两个片材B分别贴合在片材A的两面而形成复合片材，然后使用压延机30压延复合片材。压延后飞复合片材再通过预硫化机40的预硫化及硫化机50的流化后形成一种复合的辐射防护材料。这里仅描述了与实施例一的不同之处，其他都相同，在此不再赘述。

与现有技术相比，本实用新型提供的辐射防护材料的制备系统1包括一预硫化机40，可发射激光粒子，片材经过激光粒子预硫化后出现两种情况，一种是片材中受激的分子可能将其获得的光能通过多次碰撞转移为邻近分子的平动能、振动能和转动能，使片材温度升高；另一种是吸收生热，片材吸收红外光后，光能转变成片材中分子的振动能和转动能，使温度升高。两者共同作用能使辐射防护材料中的屏蔽功能粉末与硅橡胶结合更好，分散更均匀、屏蔽性能更好。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。