一種輻射屏蔽復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及材料領域，具體涉及一種輻射屏蔽復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟與科技的快速發展，電子信息技術已成為人們離不開的一門技術，給人 類的生活帶來了巨大的改變，提供了巨大的便利。但同時，電子設備所帶來的輻射也成為了 人們的心頭病，已成為了排在大氣污染、水質污染、噪音污染之后的第四大公害。輻射指的 是由場源出的電磁能量中一部分脫離場源向遠處傳播，而后再返回場源的現象，我們通常 說的"輻射"主要是指高能電磁輻射和粒子輻射。研究表明，電磁輻射是造成兒童白血病的 原因之一，影響人的生殖系統，導致兒童智力殘缺，同時能影響人的心血管系統，對人的視 覺系統產生不良影響，并能誘發人體癌細胞增殖。因此，研究開發輻射屏蔽材料對于保護人 體健康具有迫切的意義。
[0003]
【發明內容】
[0004] 要解決的技術問題:本發明的目的是提供一種輻射屏蔽復合材料，具有良好的力 學性能，同時具有卓越的輻射屏蔽性能，對輻射具有很好的防護效果。
[0005] 技術方案:一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙酚A型環氧 樹脂20-30份、雙酚F型環氧樹脂20-30份、納米氧化釤15-25份、納米氧化鎢15-25份、納米氧 化釓15-25份、植酸鈉0.1-0.3份、硅烷偶聯劑Si-602 1-2份、乙烯基三乙氧基硅烷1-2份、乙 烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1-2份、多壁碳納米管0.4-0.8份、偏苯三酸酐0.3-0.6份、甲 基四氫苯酐〇. 5-1份、硬脂酸丁酯0.5-1份、液體石蠟0.5-1份、丙酮20-40份。
[0006] 進一步優選的，所述的一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙 酸Α型環氧樹脂22-28份、雙酚F型環氧樹脂22-28份、納米氧化釤18-23份、納米氧化鎢17-22 份、納米氧化釓18-22份、植酸鈉0.15-0.25份、硅烷偶聯劑Si-602 1.3-1.7份、乙烯基三乙 氧基硅烷1.2-1.7份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.3-1.8份、多壁碳納米管0.5-0.7 份、偏苯三酸酐0.4-0.5份、甲基四氫苯酐0.6-0.9份、硬脂酸丁酯0.6-0.9份、液體石蠟0.6-0.9份、丙酮25-35份。
[0007] 上述輻射屏蔽復合材料的制備方法包括以下步驟： (1) 將雙酸Α型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹脂混合，放入水浴鍋中加熱至70-80°C ; (2) 將植酸鈉、納米氧化釤、納米氧化鎢、納米氧化釓和多壁碳納米管混合，放入球磨 機中進行球磨30-60分鐘； (3) 加入硬脂酸丁酯、液體石蠟和丙酮，用超聲儀進行超聲分散5-10分鐘； (4) 加入硅烷偶聯劑Si-602、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基）硅 烷，繼續超聲分散5-10分鐘； (5) 將（1)中樹脂加入(4)中，在70-80°C下攪拌至丙酮揮發完全； (6) 降至室溫，加入偏苯三酸酐和甲基四氫苯酐，攪拌10-20分鐘； (7) 將混合物倒入模具，放入真空干燥箱中，在溫度45-55°C下固化4-6小時即得。
[0008] 進一步優選的，步驟(1)中加熱至75 °C。
[0009] 進一步優選的，步驟(2)中球磨時間為40-50分鐘。
[0010]進一步優選的，步驟(3)中超聲時間為6-9分鐘。
[0011]進一步優選的，步驟(4)中超聲時間為6-9分鐘。
[0012]進一步優選的，步驟(5沖溫度75°C。
[0013]進一步優選的，步驟(6)中攪拌時間為15分鐘。
[0014] 進一步優選的，步驟(7)中溫度為50°C，固化時間為4.5-5.5小時。
[0015] 有益效果:本發明的輻射屏蔽復合材料具有良好的力學性能，其拉伸強度和彎曲 強度最高分別達到了48.9MPa和43.7MPa，同時具有卓越的輻射屏蔽性能，對167.6keV的γ 射線的防護比例最高達到了99.1%，質量衰減系數也達到了4.59m2/kg，對輻射具有很好的 防護效果。
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【具體實施方式】 [0017] 實施例！ 一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙酸A型環氧樹脂20份、雙酚F 型環氧樹脂20份、納米氧化釤15份、納米氧化媽15份、納米氧化IL15份、植酸鈉0.1份、硅烷 偶聯劑Si-602 1份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份、多壁碳 納米管0.4份、偏苯三酸酐0.3份、甲基四氫苯酐0.5份、硬脂酸丁酯0.5-1份、液體石蠟0.5 份、丙酮20份。
[0018] 上述輻射屏蔽復合材料的制備方法為：（1)將雙酚Α型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹 脂混合，放入水浴鍋中加熱至70°C; (2)將植酸鈉、納米氧化釤、納米氧化鎢、納米氧化釓和 多壁碳納米管混合，放入球磨機中進行球磨30分鐘；（3)加入硬脂酸丁酯、液體石蠟和丙酮， 用超聲儀進行超聲分散5分鐘；（4)加入硅烷偶聯劑Si-602、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基 三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，繼續超聲分散5分鐘；（5)將（1沖樹脂加入(4沖，在70°C下攪拌 至丙酮揮發完全；（6)降至室溫，加入偏苯三酸酐和甲基四氫苯酐，攪拌10分鐘；（7)將混合 物倒入模具，放入真空干燥箱中，在溫度45°C下固化4小時即得。
[0019] 實施例2 一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙酸A型環氧樹脂22份、雙酚F 型環氧樹脂22份、納米氧化釤18份、納米氧化媽17份、納米氧化IL18份、植酸鈉0.15份、硅烷 偶聯劑Si-602 1.3份、乙烯基三乙氧基硅烷1.2份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.3份、 多壁碳納米管0.5份、偏苯三酸酐0.4份、甲基四氫苯酐0.6份、硬脂酸丁酯0.6份、液體石蠟 0.6份、丙酮25份。
[0020] 上述輻射屏蔽復合材料的制備方法為：（1)將雙酚Α型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹 脂混合，放入水浴鍋中加熱至75°C; (2)將植酸鈉、納米氧化釤、納米氧化鎢、納米氧化釓和 多壁碳納米管混合，放入球磨機中進行球磨40分鐘；（3)加入硬脂酸丁酯、液體石蠟和丙酮， 用超聲儀進行超聲分散6分鐘；（4)加入硅烷偶聯劑Si-602、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基 三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，繼續超聲分散6分鐘；（5)將（1沖樹脂加入(4沖，在75°C下攪拌 至丙酮揮發完全；（6)降至室溫，加入偏苯三酸酐和甲基四氫苯酐，攪拌15分鐘；（7)將混合 物倒入模具，放入真空干燥箱中，在溫度50°C下固化4.5小時即得。
[0021] 實施例3 一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙酸A型環氧樹脂25份、雙酚F 型環氧樹脂25份、納米氧化釤20份、納米氧化鎢20份、納米氧化釓20份、植酸鈉0.2份、硅烷 偶聯劑Si-602 1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷1.5份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.5份、 多壁碳納米管0.6份、偏苯三酸酐0.45份、甲基四氫苯酐0.75份、硬脂酸丁酯0.75份、液體石 蠟0.75份、丙酮30份。
[0022] 上述輻射屏蔽復合材料的制備方法為：（1)將雙酚Α型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹 脂混合，放入水浴鍋中加熱至75°C; (2)將植酸鈉、納米氧化釤、納米氧化鎢、納米氧化釓和 多壁碳納米管混合，放入球磨機中進行球磨45分鐘；（3)加入硬脂酸丁酯、液體石蠟和丙酮， 用超聲儀進行超聲分散7分鐘；（4)加入硅烷偶聯劑Si-602、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基 三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，繼續超聲分散7分鐘；（5)將（1沖樹脂加入(4沖，在75°C下攪拌 至丙酮揮發完全；（6)降至室溫，加入偏苯三酸酐和甲基四氫苯酐，攪拌15分鐘；（7)將混合 物倒入模具，放入真空干燥箱中，在溫度50°C下固化5小時即得。
[0023] 實施例4 一種輻射屏蔽復合材料，由以下成分以重量份制備而成:雙酸A型環氧樹脂28份、雙酚F 型環氧樹脂28份、納米氧化釤23份、納米氧化鎢22份、納米氧化釓22份、植酸鈉0.25份、硅烷 偶聯劑Si-602 1.7份、乙烯基三乙氧基硅烷1.7份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.8份、 多壁碳納米管0.7份、偏苯三酸酐0.5份、甲基四氫苯酐0.9份、硬脂酸丁酯0.9份、液體石蠟 0.9份、丙酮35份。
[0024] 上述輻射屏蔽復合材料的制備方法為：（1)將雙酚Α型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹 脂混合，放入水浴鍋中加熱至75°C; (2)將植酸鈉、納米氧化釤、納米氧化鎢、納米氧化釓和 多壁碳納米管混合，放入球磨機中進行球磨50分鐘；（3)加入硬脂酸丁酯、液體石蠟和丙酮， 用超聲儀進行超聲分散9分鐘；（4)加入硅烷偶聯劑Si-602、