【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子基伽马射线屏蔽制件及其制备，涉及一种可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板及其制备方法。
技术介绍
1、自核武器问世以来，其所能够造成的巨大破坏性引起了全球的关注。尽管核能给人类带来了巨大的灾难和恐惧，但如果得到有效控制，它是可以被人类开发和利用的。如今，核能已经在军事、放射医学、发电厂等领域展示了巨大的应用。但核相关设备运行过程中不可避免地会释放出核辐射，给长期暴露在核射线下的操作人员带来各种严重疾病。由于核辐射具有穿透力强、能量高的特性，尤其其中部分核辐射，如中子和伽马射线，可以直接穿透人体的布料以及外部真皮，对人体细胞、组织甚至遗传物质造成严重损害。例如，研究表明，长期暴露在高剂量伽马射线照射下的人患白血病、心脏病、肺癌和乳腺癌的风险会大大增加，上述症状不仅对患者来说极其痛苦，而且往往难以治愈。此外，核辐射对遗传物质造成的潜在损害在过去因其不明显的症状而被严重忽视，然而，遗传物质损害不仅会导致dna表达障碍，还会对后代构成风险，因此有必要对其给予足够的重视。核辐射引起的疾病虽然可以通过药物干预在临床上得到缓解，但其造成的损害通常是不可逆的，即使经过治疗，患者也很难恢复到原来的状态。此外，不同的损伤部位需要不同的药物干预，但核辐射造成的辐射损伤通常是全身性的。因此，有必要制定全面有效的防护策略来防止人体受到核辐射的损害。体外隔离核辐射是实现生物体系统保护的有效策略。
2、在有毒金属材料中，铅(pb)因其对高能射线的优异吸收而被认为是屏蔽大范围核辐射的理想材料。然而，铅的高密度、毒性和较差的柔韧性限
3、钨(w)是一种高z元素，k边为69.53kev，也被认为是一种有前途的γ射线屏蔽功能填料。但是在具有加工成型、使用更为便捷且低制备成本的高分子基伽马射线屏蔽制件的制备工艺中，将钨作为功能填料时，主要是采用添加钨粉的工艺方式进行。
4、例如中国专利技术专利申请“用于伽马射线屏蔽的硅胶基柔性屏蔽材料及其制备方法”(cn110828019a，西安交通大学，西安核理科技有限公司)公开了一种用于伽马射线屏蔽的硅胶基柔性屏蔽材料及其制备方法，由硅胶a、硅胶b及钨粉制备而成，制备包括以下步骤：1)称取硅胶a、硅胶b及钨粉，再将硅胶a与硅胶b混合搅拌均匀，得混合物；2)将钨粉进行研磨，再倒入步骤1)得到的混合物中，搅拌均匀，得硅胶与钨粉的混合物；3)将硅胶与钨粉的混合物倒入模具中，然后置于真空罐中，再进行抽真空，待气泡消失后进行冷却，得用于伽马射线屏蔽的硅胶基柔性屏蔽材料。
5、在上述专利及现有技术中，为了获得高性能、宽能量范围的伽马射线屏蔽制件，钨粉的添加比例势必进一步需要高于聚合物比例，从而形成以钨粉为主料、高分子聚合物为辅料的高分子基伽马射线屏蔽制件，其中高分子聚合物主要起到赋予其可加工性并粘合钨粉的作用。
6、但是，伴随对高分子基伽马射线屏蔽制件高性能的进一步需求，钨粉的添加比例需要进一步提升，而伴随作为粘合剂的聚合物添加比例的减少，势必会造成钨粉与其它无机填料以及聚合物之间不相容、结合效果差等问题，从而使得屏蔽制件松散、不易成型。为了解决该问题，本领域技术人员势必首先想到采用粘接性能更好的聚合物粘合剂，例如采用聚酰胺-6(pa6)或是环氧基等常规粘合剂，但是此类聚合物基粘合剂无法自然降解且大多具有一定的生物细胞毒性，会对环境和动物造成一定的污染和危害。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述现有技术中的问题，提供一种可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板及其制备方法，该制备方法在保障高钨粉添加比例所带来的高屏蔽性能前提下，通过创新工艺显著改善超低比例可降解聚合物的粘接强度，使得高分子基伽马射线屏蔽板仅需极少量可降解聚合物即可成型制备。
2、为实现上述目的，本专利技术是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
3、本专利技术提供了一种可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板的制备方法，主要包括以下步骤：
4、(1)按质量份数计，将主要包括以下组分的原料进行混合备料，作为混合料：
5、
6、(2)将步骤(1)所得混合料加入密炼机，在190～200℃的条件下密炼5～7min，使反应充分进行，得到马来酸酐充分接枝到聚合物的块状高填充母料；
7、(3)按照步骤(1)相同的质量份数计，将66.67～80份聚乳酸作为补加料进行备料；
8、(4)将步骤(2)所得块状高填充母料与步骤(3)所得补加料，通过y型螺杆进料设备进入单螺杆挤出机中进行螺杆挤出加工，挤出所得物料经切粒得到复合粒料；
9、其中，所述y型螺杆进料设备为具有两个独立螺杆进料通道，并在两个独立螺杆进料通道末端合并构成一个总螺杆进料通道的螺杆进料设备；所述步骤(2)所得块状高填充母料与步骤(3)所得补加料，分别通过两个独立螺杆进料通道的进料端加入；
10、所述单螺杆挤出机的进料端与y型螺杆进料设备的出料端连接，单螺杆挤出机的螺杆温度设置为185～195℃，转速为80～120r/min；
11、所述步骤(2)所得块状高填充母料是在密炼后直接加入y型螺杆进料设备，以维持其温度；
12、(5)将步骤(4)所得复合粒料经热压加工成型制备得到可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板。
13、在本文中，步骤(1)中所述钨粉，为常规市售钨粉工业原料，宜采用本
通用规格的钨粉，通常粒径为3mm左右。
14、在其中一种技术方案中，为了保障步骤(2)所得母料中聚合物在高含量的同时具有可加工性，步骤(1)中所述聚乳酸优选为美国natureworks pla 4032d或3251d。
15、在本文中，步骤(1)中所述引入剂，为起到将马来酸酐交联接枝到聚乳酸上的作用，因此本领域技术人员可根据化学常识选择适宜的交联剂。
16、在其中一种技术方案中，步骤(1)中所述引发剂选择包括过氧化二异丙苯(dcp)、过硫酸铵(aps)、过硫酸氢铵(ambn)、过氧化苯甲酰(bpo)、二乙酰过氧化物(decp)其中任意一种。
17、在本文中，步骤(1)中所述硫酸钙的添加为利用其固化机理进一步提高制备所得可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板的机械强度。
18、在本文中，步骤(4)中所述y型螺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚乳酸为美国NatureWorks PLA 4032D或3251D。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述引发剂选择包括过氧化二异丙苯、过硫酸铵、过硫酸氢铵、过氧化苯甲酰、二乙酰过氧化物其中任意一种。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚乳酸与步骤(3)中所述聚乳酸共计100份。
5.如权利要求1～4任一项所述可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板的制备方法所制备得到的可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板。
【技术特征摘要】
1.一种可降解环保型高分子基伽马射线屏蔽板的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚乳酸为美国natureworks pla 4032d或3251d。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述引发剂选择包括过氧化二异丙...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩莹，白元彰，熊华竞，白时兵，
申请(专利权)人：成都普美怡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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