專利名稱:防x-射線有機(jī)玻璃的制備方法
本發(fā)明屬于特種高分子材料的合成方法。
隨著放射線技術(shù)的發(fā)展及其在醫(yī)學(xué)、國(guó)防、科研及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的日益廣泛的應(yīng)用，迫切需要質(zhì)輕、透明，便于加工成型及可大面積直觀的防護(hù)材料，以防止射線溢出，提高射線設(shè)備及操作水平，切實(shí)保障操作人員的安全。鉛板是一種良好的傳統(tǒng)使用的防護(hù)材料，但它笨重而不透明，材料的結(jié)構(gòu)性能較差。含鉛無(wú)機(jī)玻璃雖是一種透明有較好防護(hù)性能的材料，但大劑量照射后顏色加深而不利于觀察，且質(zhì)脆易碎，價(jià)格較貴，比較沉重，無(wú)法制得較大面積材料和不便于裁切加工。所以，這兩種公用的防x-射線材料均不能很好滿足使用上多方面綜合性能的要求。
七十年代末日本協(xié)和瓦斯化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社首先開(kāi)拓防x-射線有機(jī)玻璃并取得專利(如U.S.4182821;其它如Ger offen 2751487，特開(kāi)昭53-146097等)，據(jù)報(bào)導(dǎo)采用了一步注模聚合成型的方法。1982年本發(fā)明人及上海珊瑚化工廠在第二次全國(guó)特種高分子材料會(huì)議上分別宣讀了研制成功防x-射線有機(jī)玻璃的文章，但具體制備條件和方法均未詳細(xì)報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的在于提供一種制備防x-射線有機(jī)玻璃的方法。用該方法制備的防x-射線有機(jī)玻璃具有質(zhì)輕、價(jià)廉、易于加工成型、透明等優(yōu)良的綜合性能。
本發(fā)明的要點(diǎn)是，從高分子化合物的大分子組成及結(jié)構(gòu)本身和添加復(fù)合組份兩方面著手，選擇可提供所需各種綜合性能及利于工藝實(shí)施的各種單體及添加組份，如引用含鉛單體及非含鉛單體、含鉛添加組份及非含鉛添加組份進(jìn)行混合和多元共聚，從而得到具有防x-射線及其它綜合性能的防x-射線透明有機(jī)玻璃。本發(fā)明在進(jìn)行共聚反應(yīng)時(shí)采取先行預(yù)聚合然后注模進(jìn)行本體聚合的兩步方法。這與國(guó)外專利(U.S.4182821)報(bào)導(dǎo)的一步注模聚合成型的已有技術(shù)相比，具有明顯的可縮短生產(chǎn)周期，反應(yīng)均勻，易于控制產(chǎn)品的純度及質(zhì)量和減少注模時(shí)滲漏的優(yōu)點(diǎn)。改變和調(diào)整單體及添加組份的內(nèi)容和比例，用此方法可得到符合不同要求的防x-射線透明有機(jī)玻璃。根據(jù)實(shí)際使用需要，本發(fā)明一般控制鉛含量在10～40%，聚合引發(fā)劑用量在0.02～1%。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人選擇了可提供各種綜合性能的丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、乙二醇酯、β-羥乙酯、β-羥丙酯等一類單體;衣康酸的二甲酯、二乙酯，單甲酯，單乙酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，丙烯腈等乙烯基單體;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、己酸、辛酸、環(huán)烷酸、月桂酸等飽和和不飽和酸的鉛鹽;過(guò)氧化苯甲酰，過(guò)氧化二異丙苯，過(guò)氧化環(huán)己酮和偶氮二異丁腈等引發(fā)劑;鄰苯二甲酸二丁酯，二辛酯，癸二酸二丁酯等增塑劑及硬脂酸，硅油等脫模劑，油溶性染料等。
用本發(fā)明所述方法制備的有機(jī)玻璃具有優(yōu)良的光學(xué)性能(透光率大于86%)，質(zhì)量輕(比重1.4左右)，是鉛板(比重11.3)及無(wú)機(jī)鉛玻璃(比重大于4)所無(wú)法比擬的，該有機(jī)玻璃防x-射線性能好，屏蔽效率高，調(diào)整體系的鉛含量及不同厚度可得到不同鉛含量即不同防護(hù)能力的材料，例如鉛含量20%者可達(dá)鉛當(dāng)量為0.3mmpb左右(合乎醫(yī)學(xué)防護(hù)要求)。該有機(jī)玻璃易于加工成型，可車(chē)、鋸、刨、磨，材料沖擊強(qiáng)度及表面硬度均較適宜。適用于在放射醫(yī)學(xué)、射線器件、國(guó)防科研及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作射線區(qū)域大面積直視觀察窗、防護(hù)罩及屏蔽隔窗材料。這種有機(jī)玻璃是有效地防止射線溢出，提高射線設(shè)備操作水平，保障操作人員安全的優(yōu)良屏蔽材料。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如下取甲基丙烯酸甲酯18份，苯乙烯12份，甲基丙烯酸羥乙酯16份，甲基丙烯酸鉛20份，辛酸鉛15份，偶氮二丁腈0.14份，鄰苯二甲酸二丁酯4份進(jìn)行預(yù)聚合，然后注入由兩塊潔凈的平板玻璃構(gòu)成的模具內(nèi)，封口后在50～120℃進(jìn)行本體聚合4小時(shí)左右便可硬化，脫模后即得到以甲基丙烯酸甲酯為主體，內(nèi)含甲基丙烯酸鉛等含鉛及非含鉛單體，含鉛及非含鉛多種添加組份的防x-射線有機(jī)玻璃。
權(quán)利要求
1.制備防x-射線有機(jī)玻璃的方法。本發(fā)明的特征是選擇含鉛單體和非含鉛單體、含鉛及非含鉛添加組份以及引發(fā)劑、增塑劑、脫模劑、油溶性染料等，均勻混合進(jìn)行共聚合反應(yīng)得到適當(dāng)交聯(lián)的共聚物的大分子結(jié)構(gòu)。共聚合反應(yīng)采用先預(yù)聚合然后注模進(jìn)行本體聚合的二步聚合工藝。
2.按權(quán)利要求
1所述非含鉛單體，其特征在于選用丙烯酸或甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、乙二醇酯、β-羥乙酯、β-羥丙酯等單體和衣康酸的二甲酯、二乙酯、單甲酯，單乙酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯、丙烯腈等乙烯基單體中一種或幾種。
3.按權(quán)利要求
1所述含鉛單體及含鉛添加組份，其特征在于選用丙烯酸、甲基丙烯酸，衣康酸等不飽和酸鉛鹽和己酸、辛酸、環(huán)烷酸、月桂酸等飽和酸鉛鹽中一種或幾種。
4.按權(quán)利要求
1所述引發(fā)劑，其特征在于選用過(guò)氧化苯甲酰，偶氮二異丁腈，過(guò)氧化二異丙苯，過(guò)氧化環(huán)己酮中一種。
5.按權(quán)利要求
1所述增塑劑，其特征在于選用鄰苯二甲酸二丁酯，二辛酯，癸二酸二辛酯中一種。
6.按權(quán)利要求
1所述脫模劑，其特征在于可以是硬脂酸或者硅油。
7.按權(quán)利要求
1所述共聚合反應(yīng)，其特征在于控制鉛含量為10～40%，引發(fā)劑用量在0.02～1%之間。
8.按權(quán)利要求
1所述注模本體聚合，其特征在于反應(yīng)溫度為50～120℃。
專利摘要
本發(fā)明提出一種制備防X-射線有機(jī)玻璃的方法。該方法要點(diǎn)是從高分子化合物的大分子結(jié)構(gòu)本身及添加復(fù)合組份兩方面著手，選擇能提供多種綜合性能的單體及添加組份進(jìn)行共聚合反應(yīng)。采用先預(yù)聚合然后注模進(jìn)行本體聚合的二步聚合工藝。用此法可制得具有良好防X-射線性能，質(zhì)輕價(jià)廉，易于加工成型，抗沖擊強(qiáng)度及表面強(qiáng)度較好的透明防X-射線材料。
文檔編號(hào)G21F1/00GK85100239SQ85100239
公開(kāi)日1986年7月16日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者王洪祚, 汪文學(xué), 徐羽梧 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan