一種防輻射膠黏劑、防輻射布及製備方法
2023-10-09 16:12:34 2
專利名稱：一種防輻射膠黏劑、防輻射布及製備方法
技術領域：
本發明涉及防輻射技術領域，具體涉及一種防輻射膠黏劑及用這種防輻射膠黏劑製備的防輻射布。
背景技術：
宇宙中存在著各種輻射，隨著科學和經濟的發展，輻射對人體健康的危害日趨嚴重。在日常生活和工作中，人們受電磁波和光輻射的危害尤為嚴重。日本核電站洩漏事故以後，人們不得不承認核輻射在慢慢地向人們襲來。所以如何採取有效的防輻射措施是人們應該正視的問題。現有的防輻射技術大致有兩種方法一是服用一些藥物來抗禦輻射的危害；二是用水泥牆、鉛等材料來隔離輻射對人們的侵害。而這樣的方法，應用成本高，且不方便，很有局限性。近年興起具有防輻射性能的織物，例如CN101984166A公開了一種納米銀生物活性複合纖維織物，具有防輻射性能，CN102059835A公開了一種防輻射面料，其中的不鏽鋼纖維起到防輻射作用，CN102150958A 「防輻射保健面料」中以塗布的金屬層(具體為不鏽鋼絲) 發揮防輻射作用。上述專利中防輻射織物都採用金屬(納米銀、不鏽鋼纖維)作為防輻射材料，生產成本較高，不易大範圍推廣應用。
發明內容
有鑑於此，本發明要解決的技術問題是提供一種用途較廣，成本低廉，能有效地防禦電磁輻射、光輻射、熱輻射以及部分核輻射的防輻射膠黏劑，並提供了一種用這種防輻射膠黏劑製備的防輻射布及其製備方法。本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現
一種防輻射膠黏劑，分為A部分和B部分，在使用前將A部分和B部分均勻混合成膠液， 其中A部分以重量百分比計由下述物質組成 2 3. 5%的氯丁橡膠、 Γ1. 5%的增粘劑、 餘量為有機溶劑；
B部分以重量百分比計由下述物質組成 Γ3%的納米級二氧化鈦、 7^8. 5%的準納米級硫酸鋇或納米級硫酸鋇、 2飛％的特種活性炭、
3 4. 5%的密度為4. 102的無定形硫化鋅、 餘量為準納米級膨潤土。所述增粘劑為萜烯樹脂。所述有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、乙醇、氯仿、乙醚、丙酮中的至少一種。
所述A部分和B部分的比例以重量計為100 3 5。一種用上述防輻射膠黏劑製備的防輻射布，為竹纖維或碳纖維布料，布料上塗覆有防輻射膠黏劑塗層。 一種上述防輻射布的製備方法，為將A部分和B部分均勻混合形成膠液，在膠液還呈流狀時，塗在竹纖維或碳纖維布料上，待膠液固化後，即為防輻射布。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
1、本發明防輻射膠黏劑所選用的B部分的組分具有防禦電磁輻射、X光輻射、熱輻射及部分核輻射的功能。實驗證明本發明防輻射布在距熱輻射源(即紫外光源)40cm時，防熱輻射效率達98%以上，而在距離熱輻射源20cm時，防熱輻射效率達96%以上。該防輻射布對 X光的輻射作用有100%的防禦能力，對核輻射的γ、β射線也有100%的防禦能力。防輻射種類多，防輻射效果好。2、本發明防輻射布柔軟性好，應用領域廣，可製成不同的製品來遮蔽、摒擋輻射的侵害，如衣服、帽子、手套、袖套、傘、桌布、窗簾、被罩、圍裙等。3、本發明是將各種防輻射的原料物質塗抹在布料上，和服用藥物或用水泥牆、鉛等材料來防輻射或用金屬纖維防輻射的方式相比，更經濟實惠。
具體實施例方式本發明防輻射膠黏劑中，A部分的主要作用是提供膠黏劑的粘性，其中氯丁橡膠 (Chloroprene Rubber)為片狀或塊狀物，有良好的物理機械性能，耐油、耐熱、耐燃、耐日光、耐臭氧、耐酸鹼、耐化學試劑，可溶於氯仿、苯等有機溶劑，是製作橡膠製品、粘合劑的原料。萜烯樹脂增粘劑的作用是使氯丁橡膠融入有機溶劑形成的溶液的粘結強度提高，同時具有提高材料耐熱性能、密度及耐老化性能的作用。氯丁橡膠、萜烯樹脂增粘劑、有機溶劑的組合可以使本發明防輻射膠黏劑具有理想的粘結強度，易於塗刷附著在竹纖維或碳纖維織物上，並使膠黏劑及用這種膠黏劑製備的防輻射布具有耐熱、耐老化、耐燃、耐日光、耐臭氧、耐酸鹼、耐化學試劑等優良性能。本發明防輻射膠黏劑中，B部分的主要作用是提供膠黏劑的防輻射性能。自從1963年日本科學家久保亮五第一次提出「當材料顆粒縮小到納米尺寸時， 其性質就會發生突變。，，的理論後，納米科學逐日興起，然而對於這個新興的科學，人們還處於不斷研究，不斷認識，不斷突破的發展階段，至於什麼是納米科學，人們還處於不斷研究， 什麼是納米技術，甚至什麼是納米材料的概念(定義)尚沒有很統一的說法。比如什麼是納米材料？有人主張把顆粒為1至100納米的材料叫納米材料，也有人主張0. 1納米至100 納米的材料，還有人主張1納米至1000納米的材料定位為納米材料。本申請的發明人羅來康教授參加過國內外一些納米科技的學術研討會，經過自己從事的一系列納米研究實踐活動，傾向於將ι至100納米的材料定義為納米材料，而把顆粒度為50和小於50微米的材料稱之為準納米材料。這是和一些同行的共識。納米科學的研究成果表明，納米級的二氧化鈦的結構產生了很大的變化，產生了新的結構性質，尤其是產生了優良的防輻射性能這種特異的結構性能。眾所周知，微米的金紅石型二氧化鈦密度為4.沈，折射率為2. 72，耐光性非常強，具有較強的遮蓋力和抗紫外線性能，因此廣泛用於塗料生產中，旨在提供塗料的抗紫外線作用，從而大大提高了塗料的耐老化性能。研究結果證明，由於納米級的二氧化鈦微粒的獨特結構，使其表面產生了表面效應，體積效應和量子尺寸效應等，從而使納米級的二氧化鈦比微米級的二氧化鈦抗紫外線光輻射性能大大提高，(據有關報導可提高數倍、甚至數十倍之多)，而且其遮蓋能力也大大提高，這就是以說明這種獨特的結構性質，能有效地防禦電磁輻射、光輻射、熱輻射及核輻射中的Y和β射線的侵害。本發明的發明人羅來康教授早在70年代研究防X光輻射時就發現，100至IM微米的硫酸鋇具有良好的防X光輻射性能。而納米級的硫酸鋇，由於納米結構性質決定，不僅其防X光輻射的性能更加好，而且對比X光穿透性更差的紫外線、紅外光等可見光或不可見光的防禦能力更強。考慮到準納米級硫酸鋇比納米級硫酸鋇的價格低很多，為了既能滿足防輻射技術的要求，又能降低生產成本，因此選用準納米級的硫酸鋇即可。活性炭是有多孔結構，對氣體和固體粉塵有強大吸附本領的炭。每克的總表面積可達50(Γ1000平方米。本發明中採用的特種活性炭，是指經蒸浴法處理的粉狀活性炭。蒸浴法實際上是自然循環單程蒸發器中的一種，它主要由加熱室、蒸發室、冷凝室三大部件組成，活性炭置於蒸發室被蒸浴處理5 15分鐘後，再經烘乾處理，便成了表面積較大的，吸附能力極強的特種活性炭。由於特種活性炭的表面積幾乎達到極限，而且其多孔結構能形成緻密的網狀，因此還能有效地吸附核輻射物質和光、磁波等輻射物質。本發明中應選用密度為4. 102的無定形硫化鋅，它的熔點高，遮蓋性能僅次於二氧化鈦，抗熱輻射性好。在本發明特種膠粘劑配方中還能發揮分散劑作用和抗老化作用，使本發明的防輻射膠黏劑各部分在製備時分散性更好更均勻，並使本發明防輻射布具有抗老化效果，使用壽命更長。膨潤土的作用為(1)可吸附放射性物質(2011年5月30日中央人民廣播電臺7 點11分鐘「朝聞天下」節目中也播放了這個消息)；(2)起增粘劑和增塑劑作用，使本發明防輻射膠黏劑在竹纖維或碳纖維布料上的附著力更好；(3)其熔點約133(T1430°C，可提高本發明防輻射布的耐熱性和抗熱輻射性能；(4)可提高本防輻射特種膠粘劑的緻密性和遮摒性，從而全面提高防輻射布的各種防輻射性能。選用準納米級膨潤土可提高防輻射效果並降低成本。另外，由於電磁輻射和核輻射(主要指Y、β射線)是接觸人體後才能侵入，人們只要穿戴好棉布或密度較大的化纖布即可100%地防禦以上輻射作用。本發明由於塗覆了非常緻密厚實的防輻射膠粘劑層，因此其防電磁輻射和核輻射(主要指Y、β射線)的能力大大高於一般的布料。為了便於本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本發明做進一步的描述。實施例1
本實施例防輻射膠黏劑由A部分和B部分組成，其中A部分按重量計由m的氯丁橡膠、 1%的萜烯樹脂及97%的甲苯組成；B部分按重量計由1%的納米級二氧化鈦、7%的準納米級硫酸鋇、洲的特種活性炭、3%的密度為4. 102的無定形硫化鋅、87%的準納米級膨潤土組成。按重量比取100份A部分和3份的B部分，均勻混合後製成防輻射膠黏劑，並儘快把製成的膠黏劑塗刷到竹纖維布料上，待膠黏劑乾燥後，就製成防輻射布。以下是本實施例的試驗驗證結果實驗方法模擬實驗法和對比實驗法。所用設備紫外線燈、木板房(長X寬X高=60 X 50 X 40cm3)、液晶顯示溫度計。實驗過程
將防輻射布遮蓋在木板房頂上和未遮蓋防輻射布的木板房進行對比實驗。將紫外線燈置於距離木板房頂之上40cm的位置上，讓紫外線燈光直射木板房房頂，室溫初始都為25度，55分鐘後，房頂上溫度穩定在攝氏85 86度。遮蓋了防輻射布的木板房，房內溫度顯示為25. 5度，而未遮蓋防輻射布的木板房房內溫度達到了 36度。該防輻射布的防熱輻射(紫外光輻射)效率為1_[ (25. 5-25) +25]=98%。持續照射8小時後測試結果房頂溫度始終穩定在86度左右，遮蓋了防輻射布的木板房內最高溫度未超過26度，而未遮蓋防輻射的木板房內最高溫度達47度。該試驗證明防輻射布具有優良的抗紫外線效果。實施例2
本實施例防輻射膠黏劑由A部分和B部分組成，其中A部分按重量計由3. 5%的氯丁橡膠、1. 5%的萜烯樹脂及95%的丙酮組成；B部分按重量計由3%的納米級二氧化鈦、8. 5%的準納米級硫酸鋇、5%的特種活性炭、4. 5%的硫化鋅、79%的準納米級膨潤土組成。按重量比取100份A部分和5份的B部分，均勻混合後製成防輻射膠黏劑，並儘快把製成的膠黏劑塗刷到碳纖維布料上，待膠黏劑乾燥後，就製成防輻射布。以下是本實施例的試驗驗證結果 實驗方法x光透視法。所用設備借用山東省濰坊市人民醫院放射科的X光設備。實驗過程把防輻射布裁剪成不同的數字，取代鉛字，粘貼在暗盒上，進行X光照射實驗。實驗結果在X光照像底片上出現了清晰的不同的數字，證實該防輻射布具有 100%防禦X光輻射的功能。實施例3
本實施例防輻射膠黏劑由A部分和B部分組成，其中A部分按重量計由3%的氯丁橡膠、 1. 2%的萜烯樹脂及95. 8%的二甲苯組成；B部分按重量計由m的納米級二氧化鈦、8%的準納米級硫酸鋇、3. 5%的特種活性炭、4%的硫化鋅、及82. 5%的準納米級膨潤土組成。按重量比取100份A部分和4份的B部分，均勻混合後製成防輻射膠黏劑，並儘快把製成的膠黏劑塗刷到碳纖維布料上，待膠黏劑乾燥後，就製成防輻射布。以下是本實施例的試驗驗證結果 試驗方法和所用設備和實施例1相同。實驗過程和結果
(1)將防輻射布遮蓋在不板房頂上和未遮蓋防輻射布的木板房進行對比實驗。(2)將紫外線燈置於距離木板房頂20cm的位置上，讓紫外線燈光直射木板房房頂，室內初始溫度都為26度。55分鐘後，房頂溫度穩定在攝氏89—90度。遮蓋了防輻射布的木板房，房內溫度指示為27度。而未遮蓋防輻射布的木板房房內溫度達到了 38度。該防輻射布的防熱輻射(紫外光輻射)效率為1_[ (27-26)-26] 96%。(3)持續照射8小時後測試結果房頂溫度始終穩定在92度左右，遮蓋了防輻射布的木板房內最高溫度未超過28度，而未遮蓋防輻射的木板房內最高溫度達52度。
權利要求
1.一種防輻射膠黏劑，其特徵在於，分為A部分和B部分，在使用前將A部分和B部分均勻混合成膠液，其中A部分以重量百分比計由下述物質組成 2 3. 5%的氯丁橡膠、 Γ1. 5%的增粘劑、 餘量為有機溶劑；B部分以重量百分比計由下述物質組成 Γ3%的納米級二氧化鈦、 7^8. 5%的準納米級硫酸鋇或納米級硫酸鋇、 2飛％的特種活性炭、3 4. 5%的密度為4. 102的無定形硫化鋅、 餘量為準納米級膨潤土。
2.根據權利要求1所述的防輻射膠黏劑，其特徵在於所述增粘劑為萜烯樹脂。
3.根據權利要求1所述的防輻射膠黏劑，其特徵在於所述有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、乙醇、氯仿、乙醚、丙酮中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的防輻射膠黏劑，其特徵在於所述A部分和B部分的比例以重量計為100:3、。
5.一種用權利要求4所述膠黏劑製備的防輻射布，其特徵在於為竹纖維或碳纖維布料，布料上塗覆有防輻射膠黏劑塗層。
6.一種權利要求5所述防輻射布的製備方法，其特徵是將A部分和B部分均勻混合形成的膠液塗在竹纖維或碳纖維布料上，待膠液固化後，即為防輻射布。
全文摘要
本發明涉及防輻射技術領域。一種防輻射膠黏劑，分為A部分和B部分，在使用前將A部分和B部分均勻混合成膠液，其中A部分以重量百分比計由下述物質組成2~3.5%的氯丁橡膠、1~1.5%的增粘劑、餘量為有機溶劑；B部分以重量百分比計由下述物質組成1~3%的納米級二氧化鈦、7~8.5%的準納米級硫酸鋇、2~5%的特種活性炭、3~4.5%的密度為4.102的無定形硫化鋅、餘量為準納米級膨潤土。一種防輻射布，為竹纖維或碳纖維布料，布料上塗覆有防輻射膠黏劑塗層。本發明具有防禦電磁輻射、光輻射、熱輻射及部分核輻射的功能，防輻射種類多，防輻射效果好，應用範圍廣，經濟實惠。
文檔編號D06M101/06GK102399518SQ20111027079
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者羅來康, 胡樂意, 董星雨 申請人:羅來康