本发明专利技术公开了一种具有阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料，所述的屏蔽材料中各组分的重量份数如下：高温硫化硅胶100份，γ屏蔽功能填料250～400份，阻燃功能填料15.8～48份，铂金硫化剂A组分0.5～1.5份，铂金硫化剂B组分1.5～3份，粉体表面改性剂1～5份；所述γ屏蔽功能填料为W、WO3、BaO、Gd2O3中的一种或多种以任意比例混合；本发明专利技术将原料依次经过柔性高分子基体材料塑炼→功能填料表面改性→与功能填料粉末混炼→压片及高温常压成型，最终得到产品；本发明专利技术所述的柔性无铅γ屏蔽材料以高温硫化硅胶为基体，其具有良好柔韧性、阻燃性能、力学强度，且具有良好的γ屏蔽性能的材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核辐射防护领域、核辐射屏蔽材料制备
，尤其涉及一种具有 阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料及其制备方法。
技术介绍
随着核技术应用在辐射加工、医疗诊断以及国防军事等方面发挥着越来越重要的 作用，从业人员的数目也随之上升。但给人们带来方便和享受的同时，各种射线也在某种程 度上也给人类带来危害，因此，降低从业人员在各类放射性活动中的职业照射水平，保证放 射性从业人员的生命健康极为重要。 传统γ辐射防护材料以铅橡胶为主要材料，重量大、柔性差、具有生物毒性且不 具有阻燃性能，如专利：CN 200510116946. 5、CN 201310294900. 7等，其中涉及γ射线的屏 蔽材料，而这些材料中均含有铅，因此通过这些方法制得的γ屏蔽材料不能满足核事故条 件下抢险人员对于可能出现火灾情况的防护要求；同时传统铅橡胶屏蔽材料质地相对较硬 不能随环境尺寸、设备外形随意变化，且不具备阻燃性能，为核设备防护工作带来一定困难 和风险。因此，研制一种具有阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料，已成为本领域亟待解决的 技术难题。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术目的在于提供一种以高温硫化硅胶为基体的柔性无 铅γ屏蔽材料，其具有良好柔韧性、阻燃性能、力学强度，且具有良好的γ屏蔽材料。 为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种具有阻燃性能的柔性无铅 γ屏蔽材料，所述的屏蔽材料中各组分的重量份数如下：高温硫化硅胶100份，γ屏蔽功 能填料250~400份，阻燃功能填料15. 8~48份，铂金硫化剂A组分0. 5~1. 5份，铂金 硫化剂B组分1. 5~3份，粉体表面改性剂1~5份；所述γ屏蔽功能填料为W、W03、Ba0、 Gd2O3中的一种或多种以任意比例混合。 本专利技术所述阻燃功能填料为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌或红磷中的一种或多种 以任意比例混合。所选用的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌无机阻燃剂可以受热分解水蒸气降 低火焰发出的热量，降低可燃气体的生产；红磷可形成磷酸吸收热量，并在聚合物表面形成 隔离膜阻断空气，以达到阻燃效果。 本专利技术所述的粉体表面改性剂为偶联剂KH-540、氨丙基三甲氧基硅烷、偶联剂 D-90其中的一种或多种以任意比例混合。选用粉体改性剂可以改性粉末表面结构降低粉末 团聚，提高粉末在聚合物基体中的分散性。 本专利技术所述的高温硫化硅胶的硬度为10HA。为了保证最终的样品材料具有良好的 柔性，因此必须选择硬度较低的硅胶。硅胶硬度值越大，最终的材料柔软度越差。 本专利技术所述γ屏蔽功能填料、阻燃功能填料粒径均为2um~15um。选用的填料颗 粒较小时，在生产过程中容易形成团聚物，降低样品材料的力学性能、γ屏蔽性能和阻燃性 能；当填料颗粒较大时，会降低薄膜样品的γ射线屏蔽性能。 本专利技术所述的具有阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料的制备方法：所述的制备方 法包括：柔性高分子基体材料塑炼一功能填料表面改性一与功能填料粉末混炼一压片及高 温常压成型，其详细的制备方法如下： 1) 向双辊开炼机中加入相应质量的高温硫化硅胶塑炼5-10min，然后加入铂金硫化剂 B组分塑炼10_15min，最后加入铂金硫化剂A组分继续塑炼10-15min，得到塑炼产物； 2) 将相应质量的γ屏蔽功能填料、阻燃功能填料和粉体表面改性剂混合，得到填料混 合物，接着加入填料混合物总质量30%~50%的去离子水以及填料混合物总质量5%~10% 的无水乙醇，在30-50°C温度下反应1~I. 5h，过滤获得改性功能填料混合物； 3) 将步骤1)获得的塑炼产物和步骤2)获得的改性功能填料混合物加入真空密炼机 中，105-115°C温度下密炼20-30min，获得硅胶基混合物； 4) 平板硫化机上下板温度为50-80°C，加入将步骤3)获得的硅胶基混合物与聚酯分离 膜一起压片除泡，然后放入烘箱中150_170°C加热8-15min，冷却后即获得所述具有阻燃性 能的柔性无铅γ屏蔽材料。 本专利技术所述步骤1)的操作过程中双辊开炼机转速为45rpm，双辊间距2mm，工作温 度 0-40°C。 本专利技术的优点在于：本专利技术通过硅胶与硫化剂塑炼、功能填料表面改性、硅胶与功 能填料混炼、硅胶基体材料压片高温常压成型等工艺获得的γ屏蔽材料，具有良好的γ射 线屏蔽性能，Imm厚的材料对能量为59. 6keV的γ射线的屏蔽率高达76. 2% ; 本专利技术的配方中以高温硫化硅胶为基体，所获得的高分子材料成型后柔软易卷曲；阻 燃功能填料成分受热时可以分解结晶水吸热或形成覆盖层隔热、隔绝氧气，具有较高的阻 燃性能； 此外，经过检测，该材料还具有较高的力学强度及无生物毒性，不仅能够满足形状复杂 核仪器设备外围防护，也是良好的γ射线防护服核心材料。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的描述。 以下实施例为本专利技术的几种实施方式，本非是对本专利技术范围的限制，在具体的操 作过程中，γ屏蔽功能填料粉末可选择W、W03、Ba0、Gd203中的一种或几种，阻燃功能填料 粉末可选择氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、红磷其中的一种或几种，粉体表面改性剂可选择 偶联剂KH-540、偶联剂KH-550、氨丙基三甲氧基硅烷、偶联剂D-90中的一种或几种，这些改 变，皆可实现本专利技术之目的。 实施例1:本专利技术所述的具有阻燃性能的柔性无铅γ射线屏蔽材料。 所述的屏蔽材料中各组分的重量份数如下：硬度IOHA的高温硫化硅胶100g，W粉 末250g，硼酸锌粉末48g，铂金硫化剂A组分为0. 5g，铂金硫化剂B组分为I. 5g，KH-540偶 联剂lg。 其中W粉末粒径2um，硼酸锌粉末粒径2. 5um。 具有阻燃性能的柔性无铅γ射线屏蔽材料的制备方法步骤如下： 1)高温硫化硅胶基体材料塑炼：调整开炼机双辊间距2mm，转速45r/min，当辊筒温度 在15°C，开机转动双辊，将100g高温硫化硅胶投入双辊间进行塑炼，塑炼时间5分钟。将 I. 5g铂金硫化剂B组分添加到上述高温硫化硅胶中继续进行塑炼10分钟，最后再添加 0. 5g铂金硫化剂A组分混炼10分钟，期间采用打滚操作法塑炼。 2)功能填料表面改性工艺：取90g去离子水、15g无水乙醇和Ig的KH-540偶联剂 与功能填料粉体混合，并在30°C温度下反应1. 5小时并过滤得到粉末混合物。 3)硅胶与功能填料粉末混炼：在真空密炼机中加入上述塑炼完成的硅胶和反应完 成的功能粉末混合物，调节加工温度l〇5°C，混炼30分钟，充分混合并除去水分。 4)硅胶基复合材料热压成型：设置平板硫化机上下板温度为50°C，将真空密炼 机中混炼好的柔性高分子材料基混合物放与聚酯分离膜一起压片除泡，然后放入烘箱中 150°C加热15min，冷却后即获得所述具有阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料。 材料力学性能：材料阻燃性能：氧指数32. 3。 γ射线屏蔽性能：1mm厚的材料对241Am源出射的γ射线屏蔽率为65. 2%。 实施例2:本专利技术所述的具有阻燃性能的柔性无铅γ射线屏蔽材料。 所述的屏蔽材料中各组分的重量份数如下：硬度IOHA的高温硫化硅胶100g，W粉 末250g，WO 3粉末50g，硼酸锌粉末28. 3g，铂金硫化剂A组分为lg，铂金硫化剂B本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有阻燃性能的柔性无铅γ屏蔽材料，其特征在于，所述的屏蔽材料中各组分的重量份数如下：高温硫化硅胶100份，γ屏蔽功能填料250～400份，阻燃功能填料15.8～48份，铂金硫化剂A组分0.5～1.5份，铂金硫化剂B组分1.5～3份，粉体表面改性剂1～5份；所述γ屏蔽功能填料为W、WO3、BaO、Gd2O3中的一种或多种以任意比例混合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓斌，张林，柴浩，倪敏轩，郁海燕，
申请(专利权)人：湖南赛孚力高新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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