一种柔性屏蔽材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性屏蔽材料及其制备方法，该柔性屏蔽材料由包括以下质量份的原料制得：橡胶100份、屏蔽填料1450

【技术实现步骤摘要】
一种柔性屏蔽材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及屏蔽材料，具体地，涉及一种高性能柔性屏蔽材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着核技术在国防和民用行业的快速发展，各种高能射线(γ和中子等) 在国防军事，航空航海，工业勘探，医疗卫生，无线通讯和科学技术等领域的应用越来越广泛，一方面为人类提供较多的便利，另一方面又潜在地威胁着人类的身体健康和生命安全。较低的辐射剂量可能会使人感到头晕、眼花、呕吐等，过高的辐射剂量会对人体的组织和器官造成不可逆转的伤害，如神经感知能力变弱、生育困难等，同时也会增加癌变、畸变、遗传性疾病发生的概率。因而，辐射防护材料的理论研究和应用开发会越来越重要。
[0003]有机屏蔽材料是由重金属和有机材料复合而成的柔性屏蔽材料，主要用于对核工业、国防工业和无损检测工业的X射线和γ射线的屏蔽。目前，该种柔性屏蔽材料存在屏蔽形式单一，屏蔽效果较差，需要很大添加量才能达到既定的屏蔽效果，而高负载量使得屏蔽材料的力学性能和耐候性严重下降，影响屏蔽材料的长期服役特性。
[0004]另外，传统柔性屏蔽材料，在进行屏蔽过程中极易产生大量热量的蓄积，存在较大的火灾隐患，因此，亟需研发具有优异屏蔽性能且兼顾柔性、阻燃防火、力学性能等综合性能的柔性屏蔽材料。

技术实现思路

[0005]针对上述柔性屏蔽材料屏蔽性能和力学性能无法兼顾且不防火的问题，本专利技术提供了一种柔性屏蔽材料及其制备方法，该柔性屏蔽材料中屏蔽填料达90wt％，并通过添加阻燃剂和功能性助剂等，使得屏蔽材料具有优异屏蔽性能、机械性能和阻燃性能等多方面优势。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种柔性屏蔽材料，该材料由包括以下质量份的原料制得：橡胶100份、屏蔽填料1450
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1850份、阻燃剂15
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30 份、阻燃型增塑剂10
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25份、填充补强剂15
‑
20份、功能补强剂1
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5份、氧化锌4
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6份、硬脂酸0.5
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2份、防老剂0.5
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1.5份、硫化剂4.5
‑
8.5份。
[0007]具体地，所述橡胶包括质量比为(7
‑
9)：(1
‑
3)的天然橡胶和氯丁橡胶。
[0008]具体地，所述屏蔽填料为钨粉。
[0009]优选地，所述阻燃剂为溴
‑
锑体系阻燃剂，如十溴二苯乙烷及三氧化二锑，在阻燃上具体高效的协同效果。
[0010]优选地，所述阻燃型增塑剂为溴化石蜡、溴氯化石蜡和氯化石蜡中的一种或多种。
[0011]具体地，所述填充补强剂为炭黑、白炭黑、钛白粉、陶土的一种或几种。
[0012]优选地，所述功能补强剂为甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸铝、甲基丙烯酸镁。
[0013]优选地，所述硫化剂包括质量比为(2
‑
3)：1的双叔丁基过氧化异丙基苯和三烯丙基异氰脲酸酯；或者所述硫化剂包括质量比为(3
‑
4.5)：(1.5
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2)： 1：1：(1
‑
2)的双叔丁基过
氧化异丙基苯、三烯丙基异氰脲酸酯、硫磺、促进剂和氧化镁。
[0014]本专利技术第二方面提供一种柔性屏蔽材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：在塑炼中的橡胶中依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、填充补强剂、阻燃剂开炼均匀后得到混炼胶，把添加了阻燃型增塑剂的屏蔽材料加入混炼胶中，开炼充分后依次加入功能补强剂和硫化剂开炼均匀，最后硫化即得；
[0015]其中，所述橡胶的用量为100份，所述屏蔽填料的用量为1450
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1850份，所述阻燃剂的用量为15
‑
30份，所述阻燃型增塑剂的用量为10
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25份，所述填充补强剂的用量为15
‑
20份，所述功能补强剂的用量为1
‑
5份，所述氧化锌的用量为4
‑
6份，所述硬脂酸的用量为0.5
‑
2份，所述防老剂的用量为 0.5
‑
1.5份，所述硫化剂的用量为4.5
‑
8.5份。
[0016]具体地，硫化方法为：先进行成型硫化，再进行出片硫化。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术实现了以下有益效果：
[0018]1、本专利技术以天然橡胶和氯丁橡胶两种橡胶为柔性材料基体，添加屏蔽填料，为了更高的屏蔽效果，屏蔽填料填充量在90wt％以上；而为了弥补因屏蔽填料填充量大带来的机械性能的降低，添加一定的填充补强剂和高效的功能性补强剂，两种补强剂进一步补强橡胶基体，使得在屏蔽填料高填充橡胶中机械性能的得以保持，加之合适的硫化体系，综合机械性能大大提高。
[0019]2、为确保高效的阻燃效果，添加阻燃剂，加之一定量的阻燃型增塑剂，使得屏蔽材料阻燃性能达到V
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0级别；阻燃型增塑剂还能在材料中起到增塑作用，使得在开炼中混炼胶中高填充量的屏蔽填料不易发生高温，导致橡胶基体裂解，进而在硫化胶上起到增加柔性和降低硬度等效果。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0021]实施例1
[0022]把10份阻燃型增塑剂溴化石蜡滴加到1450份钨粉中；将90份天然橡胶和10份氯丁橡胶在开炼机上塑炼，加入固体助剂(4份ZnO、0.5份硬脂酸、0.5份防老剂4010NA)开炼，开炼均匀后，加入15份炭黑N330进行开炼；之后加入10份阻燃剂十溴二苯乙烷及5份三氧化二锑进行开炼；把滴入阻燃型增塑剂的钨粉快速加入正在开炼的混炼胶中，迅速开炼，使得开炼充分后，加入1份甲基丙烯酸锌混炼均匀后，最后加入3份双叔丁基过氧化异丙基苯、1.5份三烯丙基异氰脲酸酯待开炼均匀后，打三角包，出片；将混炼好的混炼胶放入模具在压力成型机上进行硫化，在平板硫化机上 165℃*15min硫化出片，制备出柔性屏蔽材料。
[0023]实施例2
[0024]把25份阻燃型增塑剂溴氯化石蜡滴加到1850份钨粉中；将80份天然橡胶和20份氯丁橡胶在开炼机上塑炼，加入固体助剂(6份ZnO、2份硬脂酸、1.5份防老剂4010NA)开炼，开炼均匀后，加入20份白炭黑进行开炼；之后加入20份阻燃剂十溴二苯乙烷及10份三氧化二锑进行开炼；把滴入阻燃型增塑剂的钨粉快速加入正在开炼的混炼胶中，迅速开炼，使得开炼充分后，加入5份甲基丙烯酸铝混炼均匀后，最后加入5份双叔丁基过氧化异丙基苯、2.5份三烯丙基异氰脲酸酯待开炼均匀后，打三角包，出片；将混炼好的混炼胶放入模具在压力
成型机上进行硫化，在平板硫化机上165℃ *15min硫化出片，制备出柔性屏蔽材料。
[0025]实施例3
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性屏蔽材料，其特征在于，由包括以下质量份的原料制得：橡胶100份、屏蔽填料1450
‑
1850份、阻燃剂15
‑
30份、阻燃型增塑剂10
‑
25份、填充补强剂15
‑
20份、功能补强剂1
‑
5份、氧化锌4
‑
6份、硬脂酸0.5
‑
2份、防老剂0.5
‑
1.5份、硫化剂4.5
‑
8.5份。2.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述橡胶包括质量比为(7
‑
9)：(1
‑
3)的天然橡胶和氯丁橡胶。3.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述屏蔽填料为钨粉。4.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述阻燃剂为溴
‑
锑体系阻燃剂。5.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述阻燃型增塑剂为溴化石蜡、溴氯化石蜡和氯化石蜡中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述填充补强剂为炭黑、白炭黑、钛白粉、陶土的一种或几种。7.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述功能补强剂为甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸铝、甲基丙烯酸镁。8.根据权利要求1所述的柔性屏蔽材料，其特征在于，所述硫化剂包括质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，王春宏，徐向荣，蒋丹枫，黄浩，张悦，张明，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：