[发明专利]一种用于中子屏蔽的四元交联水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于中子屏蔽的四元交联水凝胶，其特征在于，该水凝胶是由海藻酸钠、丙烯酸钆、丙烯酰胺、硫酸钙、四甲基乙二胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂和去离子水混合制成的复合材料，其中硫酸钙与四甲基乙二胺形成螯合物，再与海藻酸钠作用形成第一交联体系；丙烯酰胺与丙烯酸钆分别与N,N-亚甲基双丙烯酰胺和光引发剂作用形成第二和第三交联体系；丙烯酰胺和海藻酸钠相互作用形成第四交联体系；所述的光引发剂为以下任意一种：过硫酸铵、安息香二甲醚、1-羟基环己基苯基酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮。

2.一种制备权利要求1所述用于中子屏蔽的四元交联水凝胶的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，在室温下向反应器中加入海藻酸钠、丙烯酰胺和水，混合均匀后，再加入光引发剂和N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀；

第二步，将丙烯酸钆溶于水，形成溶液，丙烯酸钆含量为0.01~0.1g/mL； 

第三步，在水中加入CaSO₄和四甲基乙二胺，形成螯合液，CaSO₄含量为0.02~0.03g/mL；

第四步，将所述第二步和第三步制得的溶液先后加入第一步制得的混合液中，然后将混合液置于玻璃皿模具中，分散均匀后，在200-400nm紫外光下照射10分钟以上，即获得四元交联水凝胶。

3.根据权利要求2所述的制备用于中子屏蔽的四元交联水凝胶的方法，其特征在于，海藻酸钠与丙烯酰胺的质量比为1：6~1：8，水含量为86%；丙烯酰胺与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为1:0.0004~1：0.0006，海藻酸钠与CaSO₄和四甲基乙二胺的质量比为1：0.04：0.005~1：0.06：0.01，光引发剂的质量为丙烯酰胺的0.1%~1%。

4.一种权利要求1所述用于中子屏蔽的四元交联水凝胶在中子屏蔽中的应用。