一種pvc中子屏蔽材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PVC中子屏蔽材料及其制備方法，稱取PVC、環(huán)氧大豆油、硬脂酸鈣、馬來酸二丁基錫、碳化硼、UV-9、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、二苯基砜、MBS、熱穩(wěn)定劑、二氧化鈦、聚丙二醇和增塑劑，將原料混合后混煉、拉片、切粒、壓制和冷卻后即可；產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度5-10MPa，氧指數(shù)35%；彎曲強(qiáng)度15-25MPa，拉伸強(qiáng)度15-35MPa；維卡耐熱溫度60-70℃，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【專利說明】—種PVC中子屏蔽材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中子屏蔽材料，尤其涉及一種PVC中子屏蔽材料及其制備方法，屬于塑料材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]PVC是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。PVC為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬~12萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性,分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點(diǎn)，80~85°C開始軟化，130°C變?yōu)檎硰棏B(tài)，160~180°C開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5~10kJ/m2 ;有優(yōu)異的介電性能。但對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差，在100°C以上或經(jīng)長時(shí)間陽光曝曬，就會(huì)分解而產(chǎn)生氯化氫，并進(jìn)一步自動(dòng)催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，在實(shí)際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對(duì)熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅(jiān)硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對(duì)有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮一苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸，具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨的特性并具有較好的保暖性和彈性。
[0003]聚氯乙烯對(duì)光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點(diǎn)為80°C，于130°C開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100°c時(shí)即開始分解，130°C以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體，使其變色，由白色一淺黃色一紅色一褐色一黑色。陽光中的紫外線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些PVC塑料時(shí)間久了就會(huì)變黃、變脆的原因。聚氯乙烯具有阻燃、耐化學(xué)藥品性高、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)
PVC板是以PVC為原料制成的截面為蜂巢狀網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的板材。是一種真空吸塑膜，用于各類面板的表層包裝，所以又被稱為裝飾膜、附膠膜，應(yīng)用于建材、包裝、醫(yī)藥等諸多行業(yè)。其中建材行業(yè)占的比重最大，為60%，其次是包裝行業(yè)，還有其他若干小范圍應(yīng)用的行業(yè)。按照軟硬程度可分為軟PVC和硬PVC。按制作工藝可分為PVC結(jié)皮發(fā)泡板和PVC自由發(fā)泡板。
[0004]PVC在人們的日常生活中隨處可見。PVC不但可以表現(xiàn)自然界的顏色，還可以表現(xiàn)人們幻想中的顏色。在德國，40%的家具都是用PVC來作表面材料的，如辦公桌、書架、沙發(fā)、廚柜等。它是當(dāng)今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅僅1995年一年，PVC在歐洲的生產(chǎn)量就有五百萬噸左右，而其消費(fèi)量則為五百三十萬噸。在德國，PVC的生產(chǎn)量和消費(fèi)量平均為一百四十萬噸。PVC正以4%的增長速度在全世界范圍內(nèi)得到生產(chǎn)和應(yīng)用。在東南亞的增長數(shù)度尤為顯著。
[0005]中子屏蔽為保護(hù)工作人員不受或少受中子輻射而設(shè)置的屏蔽物。它與Y射線屏蔽不同，必須用輕元素制成，以使中子很快減速。其中慢化能力最好的是含氫物質(zhì)，如水、石蠟等。中國專利CN102214490A，
【公開日】為2011年10月12日，公開了一種中子屏蔽材料及其制作方法，主要采用硼砂、水玻璃、氟硅酸鈉制成，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，成型速度可控，工藝簡單，成本低廉。中國專利CN1023426492A，
【公開日】為2013年12月4日，公開了一種中子屏蔽材料及其制備工藝，主要采用超高分子量聚乙烯、至少一種硼化合物、和至少一種硬脂酸或其鹽制成，具有成本低廉、制備簡單、成型性好、產(chǎn)品優(yōu)良率高、中子屏蔽效果好優(yōu)點(diǎn)，但是拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和氧指數(shù)等沒有改進(jìn)，隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展，設(shè)計(jì)一種拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和氧指數(shù)高的PVC中子屏蔽材料及其制備方法，以滿足市場(chǎng)需求，是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決的技術(shù)問題:
本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有PVC屏蔽材料拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和氧指數(shù)沒有很大改進(jìn)的技術(shù)問題，提供一種利用PVC中子屏蔽材料及其制備方法。
[0007]技術(shù)方案:
一種PVC中子屏蔽材料，原料按重量份數(shù)配比如下=PVClOO份，環(huán)氧大豆油3-7份，硬脂酸鈣1-3份，馬來酸二丁基錫2.5-5.5份，碳化硼50-70份，UV-9為15-25份，硬脂酸鋇
1-2份，硬脂酸鎂1.5-3.5份，二苯基砜0.1-1份，MBS20-40份，熱穩(wěn)定劑5_15份，二氧化鈦
2-6份，聚丙二醇0.5-1.5份，增塑劑20-30份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述PVC中子屏蔽材料的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份，環(huán)氧大豆油4-6份，硬脂酸鈣1.5-2.5份，馬來酸二丁基錫3.5-4.5份，碳化硼55-65份，UV-9為18-22份，硬脂酸鋇1.3-1.7份，硬脂酸鎂2_3份，二苯基砜0.2-0.8份，MBS25-35份，熱穩(wěn)定劑7-13份，二氧化鈦3-5份，聚丙二醇0.8-1.2份，增塑劑22-28份。
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述PVC中子屏蔽材料的原料按重量份數(shù)配比如下:PVC100份，環(huán)氧大豆油5份，硬脂酸鈣2份，馬來酸二丁基錫4份，碳化硼60份，UV-9為20份，硬脂酸鋇1.5份，硬脂酸鎂2.5份，二苯基砜0.5份，MBS30份，熱穩(wěn)定劑10份，二氧化鈦4份，聚丙二醇1份，增塑劑25份。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述熱穩(wěn)定劑采用三堿式硫酸鉛或二堿式亞磷酸鉛。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述增塑劑采用DOP或DBP。
[0012]所述PVC中子屏蔽材料的制備方法步驟為:
第一步:按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌10-30min，升溫至110_130°C加入剩余原料，攪拌均勻；
第二步:將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉8-10min，混煉溫度140_160°C，混煉后拉片、切粒；
第三步:在層壓機(jī)上疊片壓制10-20min，壓制溫度80°C，壓力5_15MPa，冷卻后即可。
[0013]有益效果:
本發(fā)明所述一種PVC中子屏蔽材料及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度5-10MPa，氧指數(shù)35% ;2、彎曲強(qiáng)度15_25MPa，拉伸強(qiáng)度15-35MPa ;3、維卡耐熱溫度60-70°C，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
按重量份數(shù)配比稱取PVC10份，環(huán)氧大豆油3份，硬脂酸鈣1份，馬來酸二丁基錫2.5份，碳化硼50份，UV-9為15份，硬脂酸鋇1份，硬脂酸鎂1.5份，二苯基砜0.1份，MBS20份，二堿式亞磷酸鉛5份，二氧化鈦2份，聚丙二醇0.5份，DBP20份，按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌lOmin，升溫至110°C加入剩余原料，攪拌均勻，將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉8min，混煉溫度140°C，混煉后拉片、切粒，在層壓機(jī)上疊片壓制1min,壓制溫度80°C,壓力5MPa,冷卻后即可。
[0015]產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度5MPa，氧指數(shù)35% ;彎曲強(qiáng)度15MPa，拉伸強(qiáng)度15MPa ;維卡耐熱溫度60。。。
[0016]實(shí)施例2:
按重量份數(shù)配比稱取PVC10份，環(huán)氧大豆油7份，硬脂酸鈣3份，馬來酸二丁基錫5.5份，碳化硼70份，UV-9為25份，硬脂酸鋇2份，硬脂酸鎂3.5份，二苯基砜1份，MBS40份，二堿式亞磷酸鉛15份，二氧化鈦6份，聚丙二醇1.5份，DBP30份，按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌30min，升溫至130°C加入剩余原料，攪拌均勻，將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉lOmin，混煉溫度160°C，混煉后拉片、切粒，在層壓機(jī)上疊片壓制20min， 壓制溫度80°C，壓力15MPa，冷卻后即可。
[0017]產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度6MPa，氧指數(shù)35% ;彎曲強(qiáng)度18MPa，拉伸強(qiáng)度18MPa ;維卡耐熱溫度62。。。
實(shí)施例3:
按重量份數(shù)配比稱取PVClOO份，環(huán)氧大豆油4份，硬脂酸鈣1.5份，馬來酸二丁基錫
3.5份，碳化硼55份，UV-9為18份，硬脂酸鋇1.3份，硬脂酸鎂2份，二苯基砜0.2份，MBS25份，二堿式亞磷酸鉛7份，二氧化鈦3份，聚丙二醇0.8份，D0P22份，按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌15min，升溫至115°C加入剩余原料，攪拌均勻，將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉9min，混煉溫度145 °C，混煉后拉片、切粒，在層壓機(jī)上疊片壓制12min,壓制溫度80°C,壓力8MPa,冷卻后即可。
[0018]產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度8MPa，氧指數(shù)35% ;彎曲強(qiáng)度20MPa，拉伸強(qiáng)度25MPa ;維卡耐熱溫度65。。。
[0019]實(shí)施例4:
按重量份數(shù)配比稱取PVC10份，環(huán)氧大豆油6份，硬脂酸鈣2.5份，馬來酸二丁基錫4.5份，碳化硼65份，UV-9為22份，硬脂酸鋇1.7份，硬脂酸鎂3份，二苯基砜0.8份，MBS35份，三堿式硫酸鉛13份，二氧化鈦5份，聚丙二醇1.2份，D0P28份，按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌25min，升溫至125°C加入剩余原料，攪拌均勻，將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉9min，混煉溫度155°C，混煉后拉片、切粒，在層壓機(jī)上疊片壓制18min，壓制溫度80°C，壓力12MPa，冷卻后即可。
[0020]產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度9MPa，氧指數(shù)35% ;彎曲強(qiáng)度22MPa，拉伸強(qiáng)度30MPa ;維卡耐熱溫度68。。。
[0021]實(shí)施例5:
按重量份數(shù)配比稱取PVC10份，環(huán)氧大豆油5份，硬脂酸鈣2份，馬來酸二丁基錫4份，碳化硼60份，UV-9為20份，硬脂酸鋇1.5份，硬脂酸鎂2.5份，二苯基砜0.5份，MBS30份，三堿式硫酸鉛10份，二氧化鈦4份，聚丙二醇1份，D0P25份，按重量份數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌20min，升溫至120°C加入剩余原料，攪拌均勻，將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉9min，混煉溫度150°C，混煉后拉片、切粒，在層壓機(jī)上疊片壓制15min，壓制溫度80°C，壓力lOMPa，冷卻后即可。
[0022]產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度lOMPa，氧指數(shù)35% ;彎曲強(qiáng)度25MPa，拉伸強(qiáng)度35MPa ;維卡耐熱溫度 70。。。
[0023]以上實(shí)施例中的所有組分均可以商業(yè)購買。
[0024]上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PVC中子屏蔽材料，其特征在于，所述PVC中子屏蔽材料的原料按重量份數(shù)配比如下=PVClOO份，環(huán)氧大豆油3-7份，硬脂酸鈣1-3份，馬來酸二丁基錫2.5-5.5份，碳化硼50-70份，UV-9為15-25份，硬脂酸鋇1_2份，硬脂酸鎂1.5-3.5份，二苯基砜0.1-1份，MBS20-40份，熱穩(wěn)定劑5-15份，二氧化鈦2_6份，聚丙二醇0.5-1.5份，增塑劑20-30份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC中子屏蔽材料，其特征在于，所述PVC中子屏蔽材料的原料按重量份數(shù)配比如下=PVClOO份，環(huán)氧大豆油4-6份，硬脂酸鈣1.5-2.5份，馬來酸二丁基錫3.5-4.5份，碳化硼55-65份，UV-9為18-22份，硬脂酸鋇1.3-1.7份，硬脂酸鎂2-3份，二苯基砜0.2-0.8份，MBS25-35份，熱穩(wěn)定劑7_13份，二氧化鈦3_5份，聚丙二醇0.8-1.2份，增塑劑22-28份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC中子屏蔽材料，其特征在于，所述PVC中子屏蔽材料的原料按重量份數(shù)配比如下=PVC10份，環(huán)氧大豆油5份，硬脂酸鈣2份，馬來酸二丁基錫4份，碳化硼60份，UV-9為20份，硬脂酸鋇1.5份，硬脂酸鎂2.5份，二苯基砜0.5份，MBS30份，熱穩(wěn)定劑10份，二氧化鈦4份，聚丙二醇1份，增塑劑25份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC中子屏蔽材料，其特征在于，所述熱穩(wěn)定劑采用三堿式硫酸鉛或二堿式亞磷酸鉛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC中子屏蔽材料，其特征在于:所述增塑劑采用DOP或DBP。
6.一種權(quán)利要求1所述PVC中子屏蔽材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:按重量份 數(shù)配比稱取PVC、環(huán)氧大豆油、碳化硼、UV-9、硬脂酸鎂和二苯基砜混合均勻，升溫至90°C，依次加入MBS、二氧化鈦、聚丙二醇和馬來酸二丁基錫，攪拌10-30min，升溫至110_130°C加入剩余原料，攪拌均勻； 第二步:將上述攪拌均勻的原料在二輥車上混煉8-10min，混煉溫度140_160°C，混煉后拉片、切粒； 第三步:在層壓機(jī)上疊片壓制10-20min，壓制溫度80°C，壓力5_15MPa，冷卻后即可。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK104072916SQ201410340565
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】應(yīng)璐 申請(qǐng)人:應(yīng)璐