CN107910089A - 一种新型柔性无铅辐射的防护服 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型柔性无铅辐射的防护服，防护服的表面设有防护层，防护层采用基体材料和填料筒混炼工艺和压延工艺制成，所述的基体材料包括硅烷偶联剂、抗氧剂、聚乙烯醇、橡胶软化油、二辛脂、聚乙烯橡胶预聚体，所述的填料包括钽粉、钨粉、铁粉、铂粉；本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，使用钽、钨、钡等无毒环保材料作为功能填料，钽、钨的物质衰减系数，屏蔽γ/X射线和放射性都与铅相当，可以有效地防护辐射危害，本发明通过多种功能元素的科学配比，修正弥补了单一功能材料涉嫌能量的吸收缺陷，而且屏蔽材料使用钽、钨、钡等，重量仅为传统的铅服装的五分之一，对使用者来说更加舒适，便于手与脚的活动，良好的散热性。

Description

一种新型柔性无铅辐射的防护服

技术领域

本发明属于防护设备领域，具体涉及的是一种新型柔性无铅辐射的防护服。

背景技术

自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能。辐射按伦琴/小时(R)计算。辐射可以分为粒子辐射和电磁波辐射，其中粒子辐射包括中子辐射、质子辐射和电子辐射等，电磁波辐射分为X射线、紫外线和微波辐射等。这些辐射对人体的危害较大，其中电磁波辐射和中子辐射比较难防护，国内外普遍使用铅为原材料制作的辐射防护服，这种类型辐射防护服存在相关的缺陷，铅为有毒重金属、普遍较重，对使用者易皮肤损害和吸入性危险，对其销毁或处理有一定的环境限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种对使用者不会造成皮肤损害和吸入性危险的，销毁无特殊要求和环境限制的，比铅衣更加轻便的新型柔性无铅辐射的防护服。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种新型柔性无铅辐射的防护服，防护服的表面设有防护层，防护层采用基体材料和填料筒混炼工艺和压延工艺制成，所述的基体材料包括硅烷偶联剂、抗氧剂、聚乙烯醇、橡胶软化油、二辛脂、聚乙烯橡胶预聚体，所述的填料包括钽粉、钨粉、铁粉、铂粉。

作为本发明的进一步改进，填料依次经过改性处理、干燥处理和研磨处理，研磨后的钽粉粒径4～5um；钨粉粒径4～5um；铁粉粒径1～5um；铂粉粒径1～5um。

作为本发明的进一步改进，基体材料通过退火释放材料内应力后制成基体，并将基体进行改性处理。

作为本发明的进一步改进，防护层经过外观检测、密度、硬度检测、强度检测、屏蔽性能检测。

本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，使用钽、钨、钡等无毒环保材料作为功能填料，钽、钨的物质衰减系数，屏蔽γ/X射线和放射性都与铅相当，可以有效地防护辐射危害，本发明通过多种功能元素的科学配比，修正弥补了单一功能材料涉嫌能量的吸收缺陷，而且屏蔽材料使用钽、钨、钡等，重量仅为传统的铅服装的五分之一，对使用者来说更加舒适，便于手与脚的活动，良好的散热性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释说明，但不限制本发明的保护范围。

一种新型柔性无铅辐射的防护服，防护服的表面设有防护层，防护层采用基体材料和填料筒混炼工艺和压延工艺制成，所述的基体材料包括硅烷偶联剂、抗氧剂、聚乙烯醇、橡胶软化油、二辛脂、聚乙烯橡胶预聚体，所述的填料包括钽粉、钨粉、铁粉、铂粉。

所述的填料依次经过改性处理、干燥处理和研磨处理，研磨后的钽粉粒径4～5um；钨粉粒径4～5um；铁粉粒径1～5um；铂粉粒径1～5um；所述的基体材料通过退火释放材料内应力后制成基体，并将基体进行改性处理；所述的防护层经过外观检测、密度、硬度检测、强度检测、屏蔽性能检测。

而在本发明中所采用的基体材料具体为硅烷偶联剂KH-550、抗氧剂1010、聚乙烯醇、橡胶软化油10#、二辛脂、SFHT聚乙烯橡胶预聚体，在生产过程中采用电子秤进行精确的称重，采用烧杯、量筒、搅拌桶、滴管、玻璃棒进行混合，采用真空搅拌器、加热磁力搅拌仪进行混炼，而且利用烘箱、鼓风干燥箱、真空干燥箱进行干燥，利用球磨机进行研磨。

混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺，混炼是指为了提高橡胶制品的物理机械性能，改善加工成型工艺，降低生产成本，需要在生胶或塑料胶中加入各种配合剂，如填充剂、补强剂、促进剂、硫化剂、防老剂、防焦剂等，这些配合剂有固体、液体等材料，将所加入的各种配合剂分散均匀，确保胶料的性质一致。所以在炼胶机上使各种配合剂均匀地分散到生胶或塑炼胶中的工艺过程称为混炼，混炼过程包括四个阶段：混入、分散、混合、塑化。生胶或塑料胶在炼胶机中受到剪切和拉伸的作用产生流变和断裂、破碎，与配合剂充分接触，使其混入，这一过程称为润湿阶段或吃粉阶段。混入橡胶后的配合剂在机械力的作用下，进一步被破碎成微小尺寸的细粒，同时增加接触面面积并进一步提高混合均匀性。所以又称微观分散。各种配合剂在生胶或塑炼胶中均匀分布的过程，所谓混合，是指仅增加配合剂在胶料中的分布均匀性，而不改变其粒子的尺寸大小。所以，这一过程又称为宏观分散或简单混合，橡胶分子在机械力-化学作用下继续断裂，使粘度下降，实现均匀混合。这些过程不是孤立进行的，而是同时发生，而本发明将橡胶的混炼工艺进行应用，并且采用压延工艺将混炼后的材料进行成型压制，增加了密实度。

并且以大批量生产需求为目标，完善现有小批量试制加工工艺，升级质量问题解决机制，实现新型辐射防护材料从实验室小批量试制到车间大批量生产的成功转变。建立生产过程管控机制，形成标准化加工体系，严格执行相关工艺、质量管控文件，提高产品一致性、可靠性和成品率。

考虑到铅屏蔽材料在屏蔽效果、安全性等方面存在不足，本产品设计采用无毒环保的W、Bi、Ba、Ta等单质或合金粉末作为功能填料，实现无铅化γ射线防护功能。同时基于W、Bi、Ba、Ta等功能元素γ射线协同辐射防护作用，以蒙特卡罗粒子输运计算为基本方法，结合遗传算法，针对不同复杂辐射场设计出相应的功能组分配比以及功能填料添加量，实现最佳防护效果。

发明采用创新的新材料设计方案，联合先进的加工工艺技术，生产出具有辐射防护性能好、质量轻、使用寿命长、柔韧性极佳的环保无毒柔性屏蔽复合材料，并具体涉及的如下现有的关键技术：面向复杂辐射场的功能元素γ射线协同屏蔽技术；柔性高分子材料合成工艺技术；柔性高分子材料与功能填料粉末混炼工艺技术辐射防护材料固化成膜加工技术；辐射防护材料与多种功能纤维布滚涂复合工艺技术。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种新型柔性无铅辐射的防护服，其特征在于：防护服的表面设有防护层，防护层采用基体材料和填料筒混炼工艺和压延工艺制成，所述的基体材料包括硅烷偶联剂、抗氧剂、聚乙烯醇、橡胶软化油、二辛脂、聚乙烯橡胶预聚体，所述的填料包括钽粉、钨粉、铁粉、铂粉。

2.根据权利要求1所述的一种新型柔性无铅辐射的防护服，其特征在于：所述的填料依次经过改性处理、干燥处理和研磨处理，研磨后的钽粉粒径4～5um；钨粉粒径4～5um；铁粉粒径1～5um；铂粉粒径1～5um。

3.根据权利要求1所述的一种新型柔性无铅辐射的防护服，其特征在于：所述的基体材料通过退火释放材料内应力后制成基体，并将基体进行改性处理。

4.根据权利要求1所述的一种新型柔性无铅辐射的防护服，其特征在于：所述的防护层经过外观检测、密度、硬度检测、强度检测、屏蔽性能检测。