[发明专利]一种柔性无铅型X射线防护材料及其制备方法和应用

说明书

本申请提供一种柔性无铅型X射线防护材料及其制备方法和应用，属于以有机高分子化合物为基料并使用无机物质作为混合配料实现特定性能的组合物技术领域。以橡胶为基料，每100份橡胶对应配入60~600份的防护填料、20~30份的油剂和1~3份的硫化剂，所述防护填料为碳酸钡、氧化铋、碳化硼、钨粉、含稀土元素化合物的任意一种或几种。将本申请应用于防护服、防护护具等方面，具有质轻薄、抗辐射、耐辐照等优点。

技术领域

本申请涉及一种柔性无铅型X射线防护材料及其制备方法和应用，属于以有机高分子化合物为基料并使用无机物质作为混合配料实现特定性能的组合物技术领域。

背景技术

X射线是一种介于紫外光和γ射线之间且频率高于3×106s^-1、波长只有0.001～10nm长的电磁波，覆盖了从250eV到数MeV的光子能量范围，是一种高能量光子流。X射线作为一种短波电离辐射源，被广泛应用在国防军工、工业探伤、医学诊疗、考古等领域，其中医用X射线通常具有较高的光子能量。但是超剂量的X射线辐射会损伤人体器官及组织，威胁人体健康，导致辐射疾病甚至死亡。因此，根据X射线的性质及其与物质的作用机理，应合理选择和制备相应的材料进行防护。

传统的X射线防护材料主要是含铅橡胶和含铅塑料。然而，这些含铅材料中的重金属铅有剧毒，对人体和环境都存在严重危害。并且其在40～80keV能量范围存在“弱吸收区”，同时对X射线具有反射作用。另外，含铅防护材料重量大、灵活性差，抗老化性能差、易开裂。

现有关于X射线防护材料的相关专利成果很多，如：

CN 106057260 A公开了一种可满足X射线不同能量段辐射防护要求的多金属复合型化合物的合成设计及其橡胶基复合屏蔽材料，其通过高温灼烧多金属草酸配合物得到一种全新的多金属复合型化合物，降低材料中的氧元素或者其他非金属元素含量，以有效提升防辐射材料的整体屏蔽效率。但是复合型氧化物前驱体制备工艺复杂，高温灼烧能耗高，操作安全性较低。

CN 110028794A公开了一种具备辐射屏蔽功能的钨铅掺杂硅橡胶基柔性材料及制备方法，但所用辐射防护材料含有铅，易造成环境污染和人体伤害；此外，制得的材料邵氏硬度偏高，力学性能较差，材料的柔软性及强力无法保证。

CN 112662020A公开了一种无铅核辐射防护手套制备方法，但该产品类型及尺寸大小受到现有模具限制，并且制得的手套邵氏硬度偏高，材料不够柔软，影响手部精细动作。

CN 112225956A公开了一种防辐射复合材料制备方法及其应用，但所述防辐射复合材料较厚，容易出现分层，材料的柔软性、密度、邵氏硬度均未提及，并且辐射填料的分散均匀性没有说明。

因此，提供一种柔性无铅X射线防护材料的制备工艺，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请首先提供一种柔性无铅型X射线防护材料，该柔性无铅型X射线防护材料具有良好的防辐射、耐辐照性能，并且柔软性好、防护填料分散均匀。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种柔性无铅X射线防护材料，以橡胶为基料，每100份(质量份，下同)橡胶对应配入60～600份的防护填料、20～30份的油剂和1～3份的硫化剂，所述防护填料为碳酸钡、氧化铋、碳化硼、钨粉、含稀土元素化合物的任意一种或几种。

上述配方的防护材料以橡胶为基料，配入特殊的防护填料，实现无铅防护的同时，由于这些防护填料具有低密度的特性，将其与橡胶复合，可以赋予材料整体表现为轻质的特点，并表现为材料的密度(比重)控制在1～5g/cm³范围内，并宏观体现为材料轻薄柔软，防辐射、耐辐照性能良好，因此本申请所提供的的方案避免了含铅防护材料对环境和人类健康造成的危害。

进一步地，作为优选：