用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料及其制备方法和用途。本发明专利技术的方法包括使材料表面均匀结合钯离子，然后镍离子跟钯离子2次反应，提高纤维及布料的结合力，接下来使用氯化铜溶液三次反应。最后银氨镀银，使金属含量达到30

【技术实现步骤摘要】
用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及核辐射环境防护领域，具体地涉及用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)因其独特的结构决定了其优异的性能，具有高强、高模、高耐热和阻燃性好的特点，其尺寸稳定好，耐化学稳定性高，是目前所有有机纤维中综合性能最好的，不但广泛应用在航空航天、抗弹装甲防护等科技、军工和国防领域，而且在体育器材、防护服等民用领域得到广泛的应用。
[0003]然而，PBO虽然具有许多优异性能，但是由于分子结构中不存在活性基团侧基，这使得PBO纤维的表面呈化学惰性，因此，PBO纤维与其他材料如金属类的界面粘结性欠佳。此外，PBO纤维紫外老化现象严重，在紫外线照射时间过长的条件下，PBO纤维的力学性能会有很大的下降。
[0004]
技术介绍
中的信息仅仅在于说明本专利技术的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的至少部分技术问题，本专利技术提供用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料及其制备方法和用途。具体地，本专利技术包括以下内容。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0007](1)在80
‑
90℃下使聚对苯撑苯并二噁唑材料在第一反应液中反应20
‑
30分钟得到第一处理材料的步骤，其中所述第一反应液包含钯离子、氯化亚锡和焦磷酸钾；
[0008](2)使所述第一处理材料在第二反应液中于80
‑
90℃下30
‑
60分钟得到第二处理材料的步骤，其中所述第二反应液包含硫酸镍、柠檬酸、次磷酸钠和氨水；
[0009](3)使所述第二处理材料在第三反应液中反应得到第三处理材料的步骤，其中所述第三反应液包含氯化铜、氢氧化钠、EDTA、氨基磺酸、聚乙二醇和甲醛；和
[0010](4)使所述第三处理液在第四反应液中反应得到所需聚对苯撑苯并二噁唑材料的步骤，其中所述第四反应液包含硝酸银、氨水和甲醛。
[0011]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述聚对苯撑苯并二噁唑材料为纤维或布料。
[0012]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述第一反应液中钯离子浓度为0.5
‑
10g/L，所述氯化亚锡浓度为1
‑
10g/L，所述焦磷酸钾浓度为1
‑
20g/L。
[0013]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁
唑材料的制备方法，其中所述第二反应液中硫酸镍浓度为300
‑
500g/L、柠檬酸浓度为30
‑
70g/L、次磷酸钠浓度为300
‑
500g/L、氨水浓度为300
‑
500g/L。
[0014]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述第三反应液中氯化铜浓度为100
‑
200g/L、氢氧化钠浓度为30
‑
50g/L、EDTA浓度为300
‑
500g/L、氨基磺酸浓度为60
‑
90g/L、聚乙二醇6000浓度为1
‑
5g/L和甲醛浓度为10
‑
20g/L。
[0015]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述第四反应液中硝酸银浓度为3
‑
8g/L、氨水浓度为1
‑
5g/L、硫酸浓度为0.5
‑
5g/L和甲醛浓度为1
‑
8g/L。
[0016]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中聚对苯撑苯并二噁唑材料为通过酸处理聚对苯撑苯并二噁唑纤维得到的材料。
[0017]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中聚对苯撑苯并二噁唑材料为使用PIPD改性的聚对苯撑苯并二噁唑纤维。
[0018]本专利技术的第二方面，提供一种用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料，其通过第一方面所述的制备方法得到。
[0019]本专利技术的第三方面，提供聚对苯撑苯并二噁唑材料在核辐射环境防护中的用途。
[0020]本专利技术的方法能够使纤维中金属的含量达到30
‑
50％，甚至更高，从而达到射线防护作用，同时可以导电、EMC、兼用。
具体实施方式
[0021]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0022]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0023]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。
[0024]本文中，术语“核辐射环境防护”是指在核辐射环境中能够减弱、阻挡至少部分射线穿过材料层的能力。本文中，核辐射环境防护通过在纤维表面镀覆金属层来实现。本专利技术中核辐射环境防护主要通过银金属层来实现。
[0025]本文中，术语“聚对苯撑苯并二噁唑材料”表示PBO纤维或由此进一步制备得到的布料或片材。其中PBO纤维表示由聚对苯撑苯并二噁唑制成的纤维，或由聚对苯撑苯并二噁
唑为主体制备的改性纤维。
[0026]本文中，术语“改性纤维”一般是指在PBO聚合过程中加入[2,5
‑
二羟基
‑
1,4
‑
苯撑吡啶并二咪唑](PIPD)聚合物制备的PBO/PIPD复合纤维。复合纤维具有改善的微纤化，且能够增加纤维表面的活性基团量，从而有利于金属的镀覆。复合纤维中，PIPD的加入量基于重量一般为30％以下，优选20％以下，更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在80
‑
90℃下使聚对苯撑苯并二噁唑材料在第一反应液中反应20
‑
30分钟得到第一处理材料的步骤，其中所述第一反应液包含钯离子、氯化亚锡和焦磷酸钾；(2)使所述第一处理材料在第二反应液中于80
‑
90℃下30
‑
60分钟得到第二处理材料的步骤，其中所述第二反应液包含硫酸镍、柠檬酸、次磷酸钠和氨水；(3)使所述第二处理材料在第三反应液中反应得到第三处理材料的步骤，其中所述第三反应液包含氯化铜、氢氧化钠、EDTA、氨基磺酸、聚乙二醇和甲醛；和(4)使所述第三处理液在第四反应液中反应得到所需聚对苯撑苯并二噁唑材料的步骤，其中所述第四反应液包含硝酸银、氨水和甲醛。2.根据权利要求1所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述聚对苯撑苯并二噁唑材料为纤维或布料。3.根据权利要求1所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述第一反应液中钯离子浓度为0.5
‑
10g/L，所述氯化亚锡浓度为1
‑
10g/L，所述焦磷酸钾浓度为1
‑
20g/L。4.根据权利要求1所述的用于核辐射环境防护的聚对苯撑苯并二噁唑材料的制备方法，其中所述第二反应液中硫酸镍浓度为300
‑
500g/L、柠檬酸浓度为30
‑
70g/L、次磷酸钠浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜一，
申请(专利权)人：青岛德冠超导材料制造有限公司，
类型：发明
国别省市：