[发明专利]有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料及制备

权利要求书

1.一种具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料，其特征在于，所述复合材料的结构式如式I所示：

式I

式I中， m1与m2的摩尔比为99~50：1~50；M为具有中子吸收、X射线屏蔽或伽玛射线吸收中至少一种功能的金属元素，n为金属元素的数量，n1；→表示：金属元素M与Ar₂中的活性基团以化学键连接；并且所述复合材料中金属的质量分数为5%~80%；

所述复合材料采用下述制备方法制得：以极性非质子溶剂为介质，将含活性基团的二卤芳香化合物、二卤代芳香化合物、与硫化钠或者硫氢化钠在催化剂和碱的作用下，于180~300℃的温度下聚合反应得到含活性侧基的聚芳硫醚；然后将含活性侧基的聚芳硫醚与金属通过熔融原位复合反应得到；

其中，Ar₁选自：

、、、、或；

Ar₂选自：

、、、、、、、、或。

2.根据权利要求1所述的一种具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料，其特征在于，所述金属元素M为钽、钨、铋、镧、锶、铈、镨、钕、钆、镱、钇、铕、钍、铽、铥、钬、镥、铒、铜或银中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料，其特征在于，具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料中金属的质量分数为5%~10%时，所述具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料可以作为柔性薄膜材料；具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料中金属的质量分数为10%~80%时，所述具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料可以作为板材结构件。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料，其特征在于，所述具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料的重均分子量为15000~100000。

5.根据权利要求4所述的一种具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料，其特征在于，所述具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料的熔融指数为10~1000/10min。

6.权利要求1~5任一项所述的具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：以极性非质子溶剂为介质，将含活性基团的二卤芳香化合物、二卤代芳香化合物、与硫化钠或者硫氢化钠在催化剂和碱的作用下，于180~300℃的温度下聚合反应得到含活性侧基的聚芳硫醚；然后将含活性侧基的聚芳硫醚与金属通过熔融原位复合反应得到具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料。

7.根据权利要求6所述的具有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述含活性侧基的聚芳硫醚采用下述方法制得：先将90~235重量份含活性基团的二卤芳香化合物，1000~1500重量份硫化钠，50~100重量份催化剂，30~50重量份碱和2500~50000重量份极性非质子溶剂加入反应釜中，在惰性气体保护下，于温度150℃~205℃下反应脱水；再加入390~1800重量份二卤代芳香化合物，于180~280℃反应1~6小时；然后升温至200~280℃继续反应1~6小时，最后冷却至100~180℃，边搅拌边加入去离子水，过滤、洗涤、干燥得含活性侧基的聚芳硫醚。