含铅亚克力板材的配方及合成方法

文档序号:163322 发布日期:2021-10-29 浏览:80次 >En<

阅读说明:本技术 含铅亚克力板材的配方及合成方法 (Formula and synthesis method of lead-containing acrylic sheet ) 是由 吴倩颖 张淙越 高国忠 袁厚呈 陈云 丁金伟 孙钰晶 于 2021-08-24 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种含铅亚克力板材的配方及合成方法。该配方包括以下重量百分比的成分:40%-70%的预聚物;20%-50%的改性剂;10%-20%的调节剂;0.1%-0.5%的引发剂。该合成方法包括以下步骤:制备改性剂;取上述配方原料混合在一起,并加热搅拌,得到澄清溶液;将澄清溶液浇注于模具内,并水浴固化澄清溶液;将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化;冷却后拆模,得到含铅亚克力板材。本申请所制备的含铅亚克力板材能克服现有防X射线玻璃在使用过程中受外力作用易破碎的缺点,且具有优异的光学透明性,比重小,强度、韧性高,不易衰减,易于使用。(The application relates to a formula and a synthetic method of a lead-containing acrylic sheet. The formula comprises the following components in percentage by weight: 40% -70% of a prepolymer; 20% -50% of a modifier; 10% -20% of a conditioning agent; 0.1% -0.5% of initiator. The synthesis method comprises the following steps: preparing a modifier; mixing the raw materials in the formula together, and heating and stirring to obtain a clear solution; pouring the clear solution into a mold, and curing the clear solution in a water bath; putting the mould and the solidified clear solution into an explosion-proof oven for solidification again; and cooling and then removing the die to obtain the lead-containing acrylic sheet. The lead-containing acrylic sheet prepared by the application can overcome the defect that the conventional X-ray-proof glass is easy to break under the action of external force in the using process, and has excellent optical transparency, small specific gravity, high strength and toughness, difficulty in attenuation and easiness in use.)

含铅亚克力板材的配方及合成方法

技术领域

本申请涉及一种含铅亚克力板材,特别是涉及一种含铅亚克力板材的配方及合成方法。

背景技术

随着放射医学、原子能工业等的发展,各种射线在医学等领域的使用日益广泛,射线防护问题也受到了广泛的关注。而现有含铅玻璃光学透明性差,比重大,易衰减,易破碎,使用不便。因此急需一种含铅亚克力板材,以解决现有含铅玻璃所存在的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题,本申请实施例提供了一种含铅亚克力板材的配方及合成方法。具体的技术方案如下:

第一方面,提供一种含铅亚克力板材的配方,其包括以下重量百分比的成分:40%-70%的预聚物;20%-50%的改性剂;10%-20%的调节剂;0.1%-0.5%的引发剂。

在第一方面的第一种可能实现方式中,预聚物为甲基丙烯酸甲酯。

在第一方面的第二种可能实现方式中,改性剂为由氧化铅、碳酸铅、乙酸铅三水化合物、乙酸铅、乙醇、甲基丙烯酸、丙烯酸、正辛酸、异辛酸、乙酸和去离子水中的两种或多种制备而成。

在第一方面的第三种可能实现方式中,调节剂为甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2、3-二羟基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯和甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或多种。

在第一方面的第四种可能实现方式中,引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种。

第二方面,提供一种含铅亚克力板材的合成方法,其包括以下步骤:制备改性剂;取重量百分比为40%-70%的预聚物、20%-50%的改性剂、10%-20%的调节剂及0.1%-0.5%的引发剂混合在一起,并加热搅拌,得到澄清溶液;将澄清溶液浇注于模具内,并水浴固化澄清溶液;将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化;冷却后拆模,得到含铅亚克力板材。

在第二方面的第一种可能实现方式中,改性剂为由氧化铅、碳酸铅、乙酸铅三水化合物、乙酸铅、乙醇、甲基丙烯酸、丙烯酸、正辛酸、异辛酸、乙酸和去离子水中的两种或多种制备而成。

在第二方面的第二种可能实现方式中,预聚物为甲基丙烯酸甲酯;调节剂为甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2、3-二羟基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯和甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或多种;引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯中的一种或多种。

在第二方面的第三种可能实现方式中,澄清溶液的水浴固化温度为70℃,水浴固化时间为18小时。

在第二方面的第四种可能实现方式中,模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化时,先在90℃下固化2小时,再在110℃下固化2小时,最后在125℃下固化2小时。

本申请与现有技术相比具有的优点有:

本申请的含铅亚克力板材的配方及合成方法,其所制备的含铅亚克力板材能克服现有防X射线玻璃在使用过程中受外力作用易破碎的缺点,且具有优异的光学透明性,比重小,强度、韧性高,不易衰减,易于使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一、二、三实施例的含铅亚克力板材的合成方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的第一实施例中,按配方重量百分比分称取:69.88%的预聚物、20%的改性剂、10%的调节剂及0.12%的引发剂,其中,预聚物为甲基丙烯酸甲酯,改性剂包括其重量百分比分28%的乙醇、30%的氧化铅、26%的甲基丙烯酸和26%的丙烯酸,调节剂包括5%的甲基丙烯酸β-羟乙酯和5%的甲基丙烯酸甲氧基乙酯,引发剂包括0.10%的偶氮二异丁腈和0.02%的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯。

请参考图1,其示出了本申请第一实施例的含铅亚克力板材的合成方法的步骤流程示意图。按照上述配方制作含铅亚克力板材,含铅亚克力板材的合成方法1包括以下步骤101-105,其中:

步骤101,制备改性剂。将氧化铅加入乙醇中常温搅拌均匀,加入甲基丙烯酸与丙烯酸,搅拌至完全溶解,冷却静置后,去除上层液体,烘干制得改性剂。

步骤102,配置反应液。将预聚物、改性剂、调节剂及引发剂混合在一起,并加热搅拌,得到澄清溶液。具体的,取上述制备的改性剂,将其与甲基丙烯酸β-羟乙酯和甲基丙烯酸甲氧基乙酯加入到甲基丙烯酸甲酯内,再在45℃搅拌至完全溶解,然后再加入偶氮二异丁腈和过氧化-2-乙基己酸叔丁酯,搅拌得到澄清溶液,该澄清溶液即为反应液。

步骤103,浇注成型。将澄清溶液浇注于模具内,并水浴固化澄清溶液。具体的,将反应液/澄清溶液浇注到10mm模具中,并在70℃下水浴固化18小时。

步骤104,进行二次固化。将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化。具体的,将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中,先在90℃下固化2小时,再在110℃下固化2小时,最后在125℃下固化2小时。

步骤105,拆除模具。冷却后拆模,得到含铅亚克力板材,该亚克力板材的含铅量为10%,铅盐含量20%。

本申请的第二实施例中,按配方重量百分比分称取:54.75%的预聚物、30%的改性剂、15%的调节剂及0.25%的引发剂,其中,预聚物为甲基丙烯酸甲酯,调节剂包括10%的2-甲基-2-丙烯酸-2、3-二羟基丙酯和5%的甲基丙烯酸叔丁酯,引发剂包括0.05%的过氧化苯甲酰和0.2%的过氧化乙酸叔丁酯,改性剂包括30份甲基丙烯酸与25份的碳酸铅制备第一改性剂取15%和65份异辛酸与85份乙酸铅三水化合物制备第二改性剂取15%。

请参考图1,其示出了本申请第二实施例的含铅亚克力板材的合成方法的步骤流程示意图。按照上述配方制作含铅亚克力板材,含铅亚克力板材的合成方法1包括以下步骤101-105,其中:

步骤101,制备改性剂。将甲基丙烯酸与碳酸铅混合常温搅拌,完全溶解后滤除杂质,50℃蒸发后得第一改性剂,将乙酸铅三水化合物与异辛酸混合常温搅拌,至无沉淀生成,滤除液体后得第二改性剂。

步骤102,配置反应液。将预聚物、改性剂、调节剂及引发剂混合在一起,并加热搅拌,得到澄清溶液。具体的,分别取15%上述制备的第一改性剂和第二改性剂,将其与2-甲基-2-丙烯酸-2、3-二羟基丙酯和甲基丙烯酸叔丁酯加入到甲基丙烯酸甲酯内,再在50℃搅拌至完全溶解,然后再加入过氧化苯甲酰和过氧化乙酸叔丁酯,搅拌得到澄清溶液,该澄清溶液即为反应液。

步骤103,浇注成型。将澄清溶液浇注于模具内,并水浴固化澄清溶液。具体的,将反应液/澄清溶液浇注到10mm模具中,并在70℃下水浴固化18小时。

步骤104,进行二次固化。将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化。具体的,将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中,先在90℃下固化2小时,再在110℃下固化2小时,最后在125℃下固化2小时。

步骤105,拆除模具。冷却后拆模,得到含铅亚克力板材,该亚克力板材的含铅量为15%,铅盐含量30%。

本申请的第三实施例中,按配方重量百分比分称取:40%的预聚物、39.5%的改性剂、20%的调节剂及0.5%的引发剂,其中,预聚物为甲基丙烯酸甲酯,调节剂包括10%的甲基丙烯酸β-羟丙酯和10%的甲基丙烯酸二甲氨乙酯,引发剂包括0.18%的过氧化新戊酸叔丁酯、0.06%的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和0.26%的过氧化乙酸叔丁酯,改性剂包括60份甲基丙烯酸、55份乙醇与60份的氧化铅制备第一改性剂取20%和100份去离子水、50份正辛酸与80份乙酸铅三水化合物制备第二改性剂取20%。

请参考图1,其示出了本申请第三实施例的含铅亚克力板材的合成方法的步骤流程示意图。按照上述配方制作含铅亚克力板材,含铅亚克力板材的合成方法1包括以下步骤101-105,其中:

步骤101,制备改性剂。将氧化铅加入乙醇物中常温搅拌均匀,加入甲基丙烯酸,搅拌至完全溶解,冷却静置后,去除上层液体,烘干制得第一改性剂;将乙酸铅三水化合物与去离子水混合搅拌至完全溶解,滤除不溶性杂质,缓慢加入正辛酸,滤除液体,烘干后制得第二改性剂。

步骤102,配置反应液。将预聚物、改性剂、调节剂及引发剂混合在一起,并加热搅拌,得到澄清溶液。具体的,分别取20%上述制备的第一改性剂和第二改性剂,将其与甲基丙烯酸β-羟丙酯和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入到甲基丙烯酸甲酯内,再在50℃搅拌至完全溶解,然后再加入过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯,搅拌得到澄清溶液,该澄清溶液即为反应液。

步骤103,浇注成型。将澄清溶液浇注于模具内,并水浴固化澄清溶液。具体的,将反应液/澄清溶液浇注到10mm模具中,并在70℃下水浴固化18小时。

步骤104,进行二次固化。将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中再次进行固化。具体的,将模具与固化后的澄清溶液放入防爆烘箱中,先在90℃下固化2小时,再在110℃下固化2小时,最后在125℃下固化2小时。

步骤105,拆除模具。冷却后拆模,得到含铅亚克力板材,该亚克力板材的含铅量为20%,铅盐含量40%。

取上述第一至第三实施例中所制备的含铅亚克力板材,分三组进行测试,各组测试项目包含拉伸强度、拉伸模量、邵氏硬度、透光度、雾度、冲击强度及密度。

第一组:测试对象为第一实施例中所制备的含铅亚克力板材的,测试结果如下:

第二组:测试对象为第二实施例中所制备的含铅亚克力板材的,测试结果如下:

第三组:测试对象为第三实施例中所制备的含铅亚克力板材的,测试结果如下:

第四组:测试对象为普通含铅玻璃(铅含量25%)

结合上述第一至第四组测试数据可知,本申请相比于普通含铅玻璃,较好的保留了有机玻璃(PMMA)透光率高的特点,由于拉伸强度、冲击强度等力学性能较好,易于加工切割,不易破碎,且铅含量增加后,密度变化较小,易于实际使用。

综上所述,本申请提供了一种含铅亚克力板材的配方及合成方法,其所制备的含铅亚克力板材能克服现有防X射线玻璃在使用过程中受外力作用易破碎的缺点,且具有优异的光学透明性,比重小,强度、韧性高,不易衰减,易于使用。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施方式,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施方式的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

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