一種防輻射屏蔽母粒及其製備方法和應用與流程
2023-10-06 15:14:39
本發明屬於紡織面料技術領域，具體涉及一種防輻射屏蔽母粒及其製備方法和應用。
背景技術：
近年來，隨著科學技術的飛速發展，手機、電腦、微波爐等大型家用電器逐漸的走進了千家萬戶，成為現代人不可或缺的必備產品。這些新時代發展起來的產物一方面確實給我們的日常生活帶來了極大的便捷，然而，也不可避免的帶來了很大的困擾-電磁輻射。電磁輻射對人體的危害是在1950年才首次被報導出來的，當時在美國人們最早意識到大功率電磁輻射會損傷人體健康，隨後，美國相關專家對這方面進行了詳細的研究和報導。在這之後，又經歷了很長時間，直到1969年，聯合國人類環境會議才達成共識規定將電磁汙染視為被控制的空氣汙染物之一。到目前為止，電磁波輻射的危害已經越來越受到重視，它已經成為繼水、廢氣及噪音汙染之後的又一大汙染源。也正因為如此，電磁輻射還形象的被稱為「隱形殺手」。
近年來，一方面電子產品的普及給生活帶來了極大的便捷，另一方面也帶來了嚴重的電磁輻射和汙染，有研究顯示，長期接觸電磁輻射對人體會造成極大的傷害。因此，防輻射纖維的研製作為一項重要的高功能纖維的研究課題，已受到世界各個國家的普遍重視，各類防輻射纖維相繼問世。
技術實現要素：
解決的技術問題：本發明的目的是提供一種防輻射屏蔽母粒及其製備方法和應用，本發明以聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯作為母粒的基本高聚物，摻雜碳化硼作為防輻射劑，有效增強了母粒的防輻射能力。
技術方案：一種防輻射屏蔽母粒，原料以重量份計包括：聚氯乙烯20-30份，聚丙烯5-10份，聚碳酸酯3-8份，相容劑2-5份，偶聯劑1-4份，乳化矽油0.8-1.5份，分散劑3-7份，殼聚糖2-5份，碳化硼2-5份，微粉矽膠6-10份，玻璃纖維1.2-2.5份，增塑劑0.5-1.2份。
進一步地，所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
進一步地，所述偶聯劑選自矽烷偶聯劑kh-550、kh-560、kh-570、a-171、kh-792、kh-602中的一種。
進一步地，所述分散劑為偏磷酸鈉。
進一步地，所述增塑劑為聚乙烯醇或礦物油。
進一步地，所述玻璃纖維的直徑在5-10微米。
進一步地，所述微粉矽膠的粒度在80-100目。
上述防輻射屏蔽母粒的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、相容劑、偶聯劑和乳化矽油混合，擠出造粒，得到基礎母粒；
步驟2，將碳化硼和微粉矽膠混合，高速分散，得到混合物；
步驟3，將步驟1所得基礎母粒、步驟2所得混合物、分散劑、殼聚糖、玻璃纖維和增塑劑混合，擠出造粒，得到防輻射屏蔽母粒。
進一步地，步驟2中高速分散條件為1000-1200rpm、40-50℃。
上述防輻射屏蔽母粒在防輻射纖維中的應用。
有益效果：本發明採用聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯作為母粒的基本高聚物，摻雜碳化硼作防輻射劑，進一步提高了母粒的防輻射性；以微粉矽膠做載體，吸附碳化硼，使得碳化硼在母粒中有效濃度增大，有效增強了母粒的防輻射性。
具體實施方式
實施例1
一種防輻射屏蔽母粒，原料以重量份計包括：聚氯乙烯20份，聚丙烯5份，聚碳酸酯3份，相容劑2份，偶聯劑1份，乳化矽油0.8份，分散劑3份，殼聚糖2份，碳化硼2份，微粉矽膠6份，玻璃纖維1.2份，增塑劑0.5份。
所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑kh-550；所述分散劑為偏磷酸鈉；所述增塑劑為聚乙烯醇；所述玻璃纖維的直徑在5微米；所述微粉矽膠的粒度在80目。
上述防輻射屏蔽母粒的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、相容劑、偶聯劑和乳化矽油混合，擠出造粒，得到基礎母粒；
步驟2，將碳化硼和微粉矽膠混合，高速分散，得到混合物；
步驟3，將步驟1所得基礎母粒、步驟2所得混合物、分散劑、殼聚糖、玻璃纖維和增塑劑混合，擠出造粒，得到防輻射屏蔽母粒。
其中，步驟2中高速分散條件為1000rpm、50℃。
實施例2
一種防輻射屏蔽母粒，原料以重量份計包括：聚氯乙烯23份，聚丙烯7份，聚碳酸酯5份，相容劑4份，偶聯劑2份，乳化矽油1.1份，分散劑5份，殼聚糖3份，碳化硼4份，微粉矽膠7份，玻璃纖維1.8份，增塑劑0.9份。
所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑kh-550；所述分散劑為偏磷酸鈉；所述增塑劑為聚乙烯醇；所述玻璃纖維的直徑在8微米；所述微粉矽膠的粒度在100目。
上述防輻射屏蔽母粒的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、相容劑、偶聯劑和乳化矽油混合，擠出造粒，得到基礎母粒；
步驟2，將碳化硼和微粉矽膠混合，高速分散，得到混合物；
步驟3，將步驟1所得基礎母粒、步驟2所得混合物、分散劑、殼聚糖、玻璃纖維和增塑劑混合，擠出造粒，得到防輻射屏蔽母粒。
其中，步驟2中高速分散條件為1100rpm、45℃。
實施例3
一種防輻射屏蔽母粒，原料以重量份計包括：聚氯乙烯27份，聚丙烯8份，聚碳酸酯5份，相容劑4份，偶聯劑3份，乳化矽油1.3份，分散劑5份，殼聚糖4份，碳化硼4份，微粉矽膠8份，玻璃纖維1.9份，增塑劑0.9份。
所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑kh-550；所述分散劑為偏磷酸鈉；所述增塑劑為聚乙烯醇；所述玻璃纖維的直徑在10微米；所述微粉矽膠的粒度在80目。
上述防輻射屏蔽母粒的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、相容劑、偶聯劑和乳化矽油混合，擠出造粒，得到基礎母粒；
步驟2，將碳化硼和微粉矽膠混合，高速分散，得到混合物；
步驟3，將步驟1所得基礎母粒、步驟2所得混合物、分散劑、殼聚糖、玻璃纖維和增塑劑混合，擠出造粒，得到防輻射屏蔽母粒。
其中，步驟2中高速分散條件為1200rpm、40℃。
實施例4
一種防輻射屏蔽母粒，原料以重量份計包括：聚氯乙烯30份，聚丙烯10份，聚碳酸酯8份，相容劑5份，偶聯劑4份，乳化矽油1.5份，分散劑7份，殼聚糖5份，碳化硼5份，微粉矽膠10份，玻璃纖維2.5份，增塑劑1.2份。
所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述偶聯劑為矽烷偶聯劑kh-550；所述分散劑為偏磷酸鈉；所述增塑劑為聚乙烯醇；所述玻璃纖維的直徑在10微米；所述微粉矽膠的粒度在100目。
上述防輻射屏蔽母粒的製備方法，包括以下步驟：
步驟1，將聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、相容劑、偶聯劑和乳化矽油混合，擠出造粒，得到基礎母粒；
步驟2，將碳化硼和微粉矽膠混合，高速分散，得到混合物；
步驟3，將步驟1所得基礎母粒、步驟2所得混合物、分散劑、殼聚糖、玻璃纖維和增塑劑混合，擠出造粒，得到防輻射屏蔽母粒。
其中，步驟2中高速分散條件為1200rpm、45℃。
將實施例1至4所得母料經熔融紡絲製成纖維，所得纖維的性能如下：
由以上結果可知，採用本發明的母粒值得的纖維不僅具有良好的防輻射性能，還具有優異的機械強度。