[发明专利]用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法无效
申请号: | 200910060849.7 | 申请日: | 2009-02-24 |
公开(公告)号: | CN101486809A | 公开(公告)日: | 2009-07-22 |
发明(设计)人: | 江学良 | 申请(专利权)人: | 武汉工程大学 |
主分类号: | C08L7/00 | 分类号: | C08L7/00;C08K13/02;C08K9/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;C08K5/36;C09C3/08;A61B6/10 |
代理公司: | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 | 代理人: | 唐万荣 |
地址: | 430074湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 射线 防护 稀土 氧化物 天然橡胶 复合材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于医用X射线防护材料领域,尤其是涉及一种用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法。
背景技术
众所周知,在医学X射线检查中,尤其是在心血管造影术、血管成形术等介入放射学程序和精细手术中,医学工作者须长时间暴露在X射线场中工作。当长时间接触X射线,会对人体的性腺,乳腺,红骨髓等产生伤害,若超过一定的剂量还会造成白血病,骨肿瘤等疾病,给生命带来严重威胁。目前,国内外防X-射线材料绝大部分是以铅、氧化铅或其它铅盐作填料的橡胶板,或由聚合物薄膜覆盖的铅箔叠合而成。采用这些防护材料,不仅笨重,而且其中的铅元素还有一定的毒性,会对环境造成一定程度的污染。同时,由于橡胶板内填料含量很高,或者由于铅箔多次重复弯曲后可能断裂,材料不是很耐用,而且,这种材料柔性差,难以加工成所需的服装样式。
1991年加拿大的Martin J.Yaffe,1993年美国Paul H.Murphy对铅和钡、钨锡、铜等组成的防X射线复合材料进行了研究,所制备的防X射线材料虽比传统的含铅防X射线材料轻,且其射线吸收性能和材料的物理机械性能也较大改善,但这种复合材料重量仍较重,而且成本较高,从而限制了其应用和推广。1993年Tilak M.Shah(US 5,245,195)等人发明一种较为新颖的防X射线材料,通过在热塑性弹性体中加入硫酸钡达到吸收射线的目的。它的优点是无毒,容易清洗和消毒,在填料含量较高时仍能保持较好的物理机械性能,但由于钡元素在该化合物中所重量百分比过低(59%),不利于防X射线材料重量的降低。
我国张启馨(CN1073263C)等人发明了一种用于医用X射线防护的含混合镧系元素复合屏蔽材料,其优点是射线吸收能力强、重量轻和成本低,但由于复合屏蔽材料组成中含有一定量铅,因而,会对环境造成一定程度的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法,该方法工艺简单、生产成本低,所制备的复合材料具有无毒、重量轻、射线吸收能力强的特点。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料的制备方法,其特征在于它包括如下步骤:
1)稀土氧化物的预处理:按各原料所占重量份数为:稀土氧化物100份、偶联剂1~5份,选取稀土氧化物和偶联剂;将稀土氧化物和偶联剂置于高速混合机中,以高速(1200~1500r/min)搅拌10~30min,得预处理后的稀土氧化物,备用;
2)原料的选取:按各原料所占重量份数为:天然橡胶100份、预处理后的稀土氧化物200~800份、氧化锌2~8份、硬脂酸0.2~1份、硫磺1~5份、二硫化苯并噻唑0.5~4份、软化剂5~50份,选取天然橡胶、预处理后的稀土氧化物、氧化锌、硬脂酸、硫磺、二硫化苯并噻唑和软化剂,备用;
3)在密炼机或开炼机中,依次加入预处理后的稀土氧化物、天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、硫磺(硫化剂)、软化剂和二硫化苯并噻唑,在30~100℃的共混温度下,混炼5~60分钟,得到一混炼胶;然后将混炼胶在140℃下硫化30分钟,得用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料。
步骤1)所述稀土氧化物是单一稀土氧化物,具体化学式为:R2O3,其中R为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y或Sc;或者所述稀土氧化物是具体化学式为:R2O3的单一稀土氧化物中的任意二种以上(含任意二种)的混合物,混合物中各单一稀土氧化物之间为任意配比;所述稀土氧化物的纯度大于99.5%(质量),颗粒粒径为0.3-4μm,稀土氧化物原料可以是市售的稀土氧化物。
所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂,为南京双闸化工厂生产的NTC-201。
所述的软化剂为邻苯二甲酸酯类,主要有邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。
本发明的有益效果是:
1、由于稀土氧化物和天然橡胶的极性不同,稀土氧化物填充天然橡胶前,稀土氧化物须用偶联剂处理,以增加其与天然橡胶的相互作用,促使稀土氧化物均匀地分散在天然橡胶中,提高复合材料的力学性能;本发明将稀土氧化物填充到天然橡胶中,得到了一种用于X射线防护的稀土氧化物/天然橡胶复合材料。由于没有采用铅,因此本发明具有无毒的特点。
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