本发明专利技术提供了一种组合物、由其制得的防中子板及防中子板的制备方法。该组合物包括46.1~62.9重量份硼酸、27.8~48.5重量份低密度聚乙烯、5.4~9.3重量份改性剂、2重量份炭黑、1重量份增塑剂。解决了现有技术中硼酸不耐高温，防中子板屏蔽中子的能力不强等技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中子防护板领域，特别地，涉及一种用于制备防中子板的组合物，此夕卜，本专利技术还涉及一种采用上述组合物制成的防中子板及其制备方法。
技术介绍
中子是核辐射中的一种，穿透力强，对人体有外照性损伤。为了防止中子对人体的伤害，国内外普遍采用含硼的聚乙烯板对中子进行屏蔽防护。由于中子的静止质量为I.0086649u,而氢原子的静止质量是I. 007825u,中子的原子质量和氢原子的原子质量相近，因此，当快中子与屏蔽体的氢原子核发生碰撞时，最容易将快中子的能量传递给氢原子而损失能量，从而将快中子慢化为慢中子和热中子。屏蔽体中含氢量越多，则慢化作用越强，聚乙烯中含有的氢原子最多，是常用的快中子的慢化剂，达到减缓核反应的作用，是良·好的防中子板的材料。硼酸是热中子的良好吸收剂，由于快中子被慢化成慢中子和热中子后，热中子不能被吸收，不能达到完全屏蔽热快中子的目的，硼元素对热中子的吸收截面大，并且不产生高能Y辐射，能完全吸收热中子。同时硼的丰度为18. 98%，易于获取。在制备防中子板的过程中产生大量的热量，而硼酸在10(Tl05°C将会脱水变成偏硼酸(HBO2);而在10ri60°C之间长时间的加热成会转为四硼酸(H2B4O7)，也叫焦硼酸；继续加180°C则会分解，再继续加热则变为(B2O3)三氧化二硼，而导致防护中子的性能降低或丧失。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于制备防中子板的组合物，由其制得的防中子板和该防中子板的制备方法，以解决现有技术中硼酸不耐高温，防中子板屏蔽中子的能力不强的技术问题。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于制备防中子板的组合物，包括46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4 9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂。进一步地，低密度聚乙烯的密度为0. 92，熔体指数为2 7g/10min ;改性剂为乙烯 醋酸乙烯共聚物；增塑剂为苯二甲酸二丁酯。进一步地，乙烯 醋酸乙烯中醋酸乙烯的含量为14 16%，熔体指数为I.5 2. 0g/10min。进一步地，组合物进一步包括0. oro. I重量份润滑剂、0. on重量份抗氧化剂；润滑剂为油酸酰胺；抗氧化剂为2，6 二叔丁基对甲酚。本专利技术的另一方面还提供了由上述组合物制备而成的防中子板。本专利技术的另一方面，还提供了上述的防中子板的制备方法，包括配料、混合、挤出初塑、破碎、挤出终塑、压延、模压成型步骤，其特征在于，采用权利要求广4中任一项的组合物作为物料，挤出初塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为8(T10(TC，螺杆转速20 25r/min。进一步地，混合步骤的转速为2(T30r/min，混合温度为5(T60°C。进一步地，挤出终塑步骤中加料段温度为7(T80°C，塑化段温度为90°C 103°C，螺杆转速15 20r/min。进一步地，压延步骤中以油为加热介质对辊筒加热至14(Tl50°C，辊筒线速度为8 10m/min,抱棍时间为0. 8 I. Omin。进一步地，模压成型步骤包括预压、热压、冷压阶段；预压阶段的温度为99 108°C，压力为0. 5mpa,时间为20min ；热压阶段的温度为151 158°C，压力为0. 2mpa，时间为IOmin ；·冷压阶段步骤为在常温下进行，压力为0. 3mpa,时间为30min。本专利技术具有以下有益效果本专利技术提供的组合物，易于加工成防中子板，塑化效果良好，其硼含量达到89Tll%，高于现有技术3%飞％，使制备而成的层压板屏蔽中子能力明显增强。本专利技术提供的防中子板屏蔽效果好，韧性强，经久耐用。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是本专利技术优选实施例的工艺流程示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提供了一种用于制备防中子板的组合物，包括46. f 62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4^9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂。聚乙烯(PE)中含有较高的氢原子，可以减缓核反应的进行，起到慢化快中子的作用。PE材料按照密度的大小分为低密度聚乙烯(LDPE)，线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、全密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和茂金属聚乙烯(MPE);目前工业上经常使用的有LDPE、LLDPE、和HDPE。PE的密度由PE的分子链和结晶度决定。LDPE的密度为0. 91^0. 925，其分子链上有长短支链，形态柔软，结晶度为60 70%，结晶熔点为105 108°C，故加工温也低。LLDPE的密度为密度0. 91 0. 925，但LLDPE的分子链上只有短支链，结晶度为25 75%，加工温度比LDPE高40°C。HDPE的密度为0. 941 0. 959，HDPE的分子链上短支链很少，没有长支链，结晶度为75 85°C，结晶熔点为126 130°C。由于防中子板中硼酸在高温下容易分解，本专利技术选择LDPE作为防中子板的材料，LDPE的结晶熔点低，加工温度较低，满足防中子板加工要求。硼酸能吸收慢中子，起到屏蔽中子的作用。本专利技术选择46. r62. 9重量份的硼酸加入防中子板的组合物中，使得防中子板的组合物中硼含量达到89Tll%，能保证防中子板的屏蔽能力；硼含量越高，对中子的吸附能力越强。若硼含量过低，则制备的防中子板屏蔽能力不强；若硼含量过高，则防中子板难以加工。改性剂可以防止防中子板开裂，增加韧性和冲击性能。碳黑有屏蔽和吸收紫外线的功能，可以防止LDPE在紫外线作用下发生链断而老化。增塑剂能降低PE塑化温度，促进LDPE低温塑化。本专利技术将46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份LDPE，5. 4 9. 3重量份改性剂、2重量份炭黑、I重量份增塑剂混合制备防中子板，加工温度低，能防止硼酸分解，屏蔽中子能力更强；同时增强了防中子板的韧性、冲击能力，能适应更加恶劣的环境。若硼酸含量加入过多，则影响了 LDPE、改性剂等成分的加入，若硼酸含量加入过少，则硼含量低，对中子的屏蔽效果不佳；若LDPE的含量过多，硼酸的含量较低，若LDPE的含量过低，则防中子板难以加工。LDPE又按熔体流动速率(Ml)分为不同的等级，MI表征了聚合物的分子量，分子量·越大则强度越高，但加工温度越高；分子量小，加工温度低，流动性好。由于硼酸(H3BO3)需要在温度适中的条件下加工，本专利技术优选选用密度为0. 92,MI为2 7g/10min的LDPE，维卡软化温度在85°C 95°C之间。本专利技术选用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为改性剂，EVA是一种弹性透明共聚物，当EVA中的醋酸乙烯(VA)的含量在14 16%之间，熔体指数MI为I. 5^2. 0g/10min时，能防止防中子板应力开裂，起到增强防中子板韧性的作用。同时EVA和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制备防中子板的组合物，其特征在于，包括46.1~62.9重量份硼酸、27.8~48.5重量份低密度聚乙烯，5.4~9.3重量份改性剂、2重量份炭黑、1重量份增塑剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖伯文，
申请(专利权)人：肖伯文，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。