[发明专利]一种塑料闪烁体及其无引发剂制备方法

说明书

本发明公开了一种塑料闪烁体及其无引发剂制备方法。本发明的塑料闪烁体的组分包括基体材料、第一闪烁物质和移波剂，制得的塑料闪烁体的光产额大、快衰减时间短，两项指标均优于掺杂相同浓度的第一闪烁物质和移波剂的含引发剂的塑料闪烁体。本发明的塑料闪烁体的无引发剂制备方法在制备过程中无需加入引发剂，制备方法过程简单，成品率高，适于工业推广。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种塑料闪烁体及其制备方法。

背景技术

随着科学技术和经济水平的发展，对于可精确探测各种粒子性质和能量的探测器的要求越来越高，塑料闪烁体的各种优势使其在闪烁探测器中被广泛使用。然而随着闪烁探测器应用领域和范围的不断扩大，根据应用目的和场所的不同，对于塑料闪烁体的形状、性能等要求也各不相同。

商用的塑料闪烁体通常由基体材料、第一闪烁物质和移波剂三部分组成，将第一闪烁物质和移波剂溶解在塑料基质单体中通过聚合而成。为了加快聚合速率，常加入引发剂加速聚合。然而，加入引发剂相当于引入杂质，会降低塑料闪烁体的发光强度、光产额等性能。同时，偶氮二异丁腈（AIBN）等引发剂在聚合时会释放出气体，使得基质单体在毛细管中聚合时毛细管中会出现空腔，不易制备出长度较长的匀致毛细管光纤。目前，亟需发展一种在制备过程中不加入引发剂的塑料闪烁体以满足工程应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种塑料闪烁体，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种塑料闪烁体的无引发剂制备方法。

本发明的塑料闪烁体的组分包括基体材料、第一闪烁物质和移波剂；

所述的基体材料由含有活性基团的不饱和基质单体聚合而成，基质单体为苯乙烯、乙烯基甲苯或甲基丙烯酸甲酯中的一种或二种及二种以上的混合物；

所述的第一闪烁物质为2,5-二苯基恶唑（PPO）、对三联苯（p-TP）、2-(4'-叔丁苯基)-5-(4'-联苯基)-1,3,4-恶二唑（b-PBD）、2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑（PBD）中的一种或二种及二种以上的混合物；

所述的移波剂为1,4-双(5-苯基-2-恶唑基)苯（POPOP）、1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯（Bis-MSB）、1,4-二(4-甲基苯乙烯)苯（Me-MSB）、9,10-二苯基蒽（DPA）中的一种或二种及二种以上的混合物。

本发明的塑料闪烁体的无引发剂制备方法包括以下步骤：

a. 将含有活性基团的不饱和基质单体放入到容器中，再将第一闪烁物质和移波剂溶解到基质单体中得到均一溶液体系；

b. 将容器抽真空通氮气，循环三次后，均一溶液体系首先升温至70℃~80℃，保温48小时~72小时，随后以5℃/小时升温至110℃~120℃，保温120小时后，均一溶液体系完成第一次固化，随后温度缓慢降至室温，得到固化产品Ⅰ；将固化产品Ⅰ在0.09 MPa、60 ℃下保温48小时完成第二次固化，得到固化产品Ⅱ；将固化产品Ⅱ从容器中取出，打磨、抛光，得到所需的塑料闪烁体。

所述的步骤a中将容器放入超声机中进行超声处理，加速第一闪烁物质和移波剂在基质单体中的溶解。

本发明的塑料闪烁体的光产额大、快衰减时间短，两项指标均优于掺杂相同浓度的第一闪烁物质和移波剂的含引发剂的塑料闪烁体；本发明的塑料闪烁体的无引发剂制备方法过程简单，成品率高，适于工业推广。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明。

以下实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。有关技术领域的人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、替换和变型，因此同等的技术方案也属于本发明的范畴。