[发明专利]防辐射柔性橡胶及其制备工艺

说明书

一种防辐射柔性橡胶及其制备工艺，属于高分子材料制造技术领域。该防辐射柔性橡胶的制备工艺，包括以下步骤：S1，称取一定量填料、氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、防老剂、湿润剂和分散剂，加水砂磨，制得混合均匀的填料浆料；S2，将填料浆料加入胶乳中搅拌充分，制得预硫化胶乳；S3，在模具中平铺一层预硫化胶乳，再放置至少一层镀屏蔽元素的碳纳米管材料，相邻两层镀屏蔽元素的碳纳米管材料之间平铺有一层预硫化胶乳，最后再平铺一层预硫化胶乳，经凝固、脱水、干燥、硫化成型，制得防辐射柔性橡胶。本发明制得的防辐射柔性橡胶具有屏蔽效果佳、铅当量均匀性好、橡胶密度小、耐磨性好等优点，使用领域广阔，且制备方法简单，可进行产业化生产。

技术领域

本发明涉及的是一种高分子材料制造领域的技术，具体是一种防辐射柔性橡胶及其制备工艺。

背景技术

随着社会进步，我们接触到射线的机会越来越多，辐射安全问题已日渐突出并备受关注。广大科研工作者在辐射防护材料与装备的研究方面，也做了大量的工作，积累了一定的技术和经验，但是远不能满足当今核技术发展所带来的安全需求。

用于人体防辐射护具及防辐密封材料主要为铅衣或者铅橡胶等。铅橡胶是以氧化铅或铅盐大量填充的橡胶，普通的防辐射橡胶硬度高、柔性差，不方便穿戴或者用于复杂结构制品的防护。为了扩宽铅橡胶的应用领域，各位科研工作者研究开发了柔性防辐射橡胶，麻省理工科学家领导的一个国际研究小组发现,在金属当中加入少量的碳纳米管,可以使它们可以抵抗辐射造成的损伤，由此可以推断碳纳米管加入可提高橡胶自身的抗辐射老化性能。

申请号为202010025115.1的中国发明专利申请公开了一种防辐射橡胶的制备方法，利用传统橡胶炼胶技术，在橡胶中添加镀铅碳纳米管，制备防辐射橡胶，虽然也达到低铅用量时不影响防辐射效果的目的，但是橡胶炼胶过程中仍存在少量镀铅碳纳米管分散不均匀的现象，造成铅当量不均匀性增加。且该方法制备的防辐射橡胶硬度大，不适合穿戴或者用于复杂结构制品的防护。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来，本发明利用密度小于铅的表面镀铅碳纳米管，减少单位橡胶内铅的用量，提高橡胶的耐辐射老化强度。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种防辐射柔性橡胶及其制备工艺，制得的防辐射柔性橡胶具有屏蔽效果佳、铅当量均匀性好、橡胶密度小、耐磨性好等优点。

本发明涉及一种防辐射柔性橡胶的制备工艺，包括以下步骤：

S1，称取一定量填料、氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、防老剂、湿润剂和分散剂，加水砂磨，制得混合均匀的填料浆料；

S2，将填料浆料加入胶乳中搅拌充分，制得预硫化胶乳；

S3，在模具中平铺一层预硫化胶乳，再放置至少一层镀屏蔽元素的碳纳米管材料，相邻两层镀屏蔽元素的碳纳米管材料之间平铺有一层预硫化胶乳，最后再平铺一层预硫化胶乳，经凝固、脱水、干燥、硫化成型，制得防辐射柔性橡胶。

优选地，填料为炭黑、碳化硼、硫酸钡中一种或几种。

优选地，胶乳为天然胶乳，丁苯胶乳，用溶剂溶胀的氯丁橡胶及用溶剂溶胀的顺丁橡胶中一种或几种。

优选地，镀屏蔽元素的碳纳米管材料中屏蔽元素与碳的重量比为(0.1-10)：1。

进一步优选地，屏蔽元素为铅、含铅化合物、钨、含钨化合物中一种或几种；碳纳米管材料为碳纳米管纸或碳纳米管丝。

本发明涉及一种防辐射柔性橡胶，包括至少一层镀屏蔽元素的碳纳米管材料以及平铺在镀屏蔽元素的碳纳米管材料两侧的预硫化胶乳层。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：