CN112251016A - 一种耐伽马照射材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐伽马照射材料及其制备方法，按重量份计，包括高分子聚合物80‑150份，抗静电剂0.1‑1份，抗氧剂0.1‑1份，光稳定剂0.5‑5份，填料1‑5份，其他助剂0.1‑3份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到。本发明中的耐伽马照射材料解决了一般材料经伽马射线照射后，丧失应有的使用性能的问题，具有防静性、防辐射性，且环保性能好，经伽马射线照射后仍具有良好的刚韧平衡性能，物理机械性能、化学性能、耐辐射性能。本发明中通过稳定材料在经过伽马辐照射后产生的自由基，从而使得该耐伽马照射材料在经过伽马射线照射后仍有很好的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种耐伽马照射材料及其制备方法。
背景技术
聚合物材料由于其多样化的性能、相对较轻的重量和容易加工等优点，被广泛的应用于各种领域中。在医学、航空航天、核工业以及武器系统等领域中聚合物材料会不可避免的暴露在高能射线的辐照下(如电子束辐照、X射线辐照和γ射线辐照等)。长期处于高能射线辐照中的聚合物材料，其分子链吸收电离能后会产生自由基。这些自由基引发进一步反应后通常会发生交联、接枝和断链等效应。当辐照剂量较高并且在有氧环境中受到辐照时会导致材料发生严重氧化降解，致使聚合物材料的性能大幅下降、使用寿命缩短且可靠性降低，并使其功能受到严重影响，因而导致材料的功能失效，造成安全隐患。
因此，为了提高聚合物材料在这些应用场景中的可靠性和使用寿命，本发明意在提供一种耐伽马照射材料及其制备方法，本发明所述耐伽马照射材料解决了一般材料经伽马射线照射后，丧失应有的使用性能的问题，具有防静性、防辐射性，且环保性能好，经伽马射线照射后仍具有良好的刚韧平衡性能，物理机械性能、化学性能、耐辐射性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种耐伽马照射材料，按重量份计，包括高分子聚合物80-150份，抗静电剂0.1-1份，抗氧剂0.1-1份，光稳定剂0.5-5份，填料1-5份，其他助剂0.1-3份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：1～2。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的羟值为56-238mgKOH/g；所述聚醚多元醇的粘度(25℃)为155～370mPa.s。
作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，三者质量比为1：0.2～0.8：0.8～0.2。
作为一种优选的技术方案，所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠。
作为一种优选的技术方案，所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000。
作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物，二者质量比为1～1.5：0.8～1。
作为一种优选的技术方案，所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.2～0.5。
作为一种优选的技术方案，所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm。
作为一种优选的技术方案，所述白炭黑的粒径为40-120目，吸油值为220-280ml/100g。
作为一种优选的技术方案，所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物。
作为一种优选的技术方案，所述其他助剂还包括紫外吸收剂和增塑剂，二者质量比为0.5～1：0.1～1。
作为一种优选的技术方案，所述紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-0。
作为一种优选的技术方案，所述增塑剂为增塑剂H90。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的耐伽马照射材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇放入反应釜中在120-140℃，真空度80-120MPa下反应1-2h，冷却降温至70-90℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在120-140℃下反应0.5-1h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入扩链剂，在80-90℃下反应0.5-1h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在100-120℃的温度下烘培3-6h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所述的混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
作为一种优选的技术方案，所述扩链剂为1，4-丁二醇；1，6-己二醇；甘油；三羟甲基丙烷；二甘醇；三甘醇；新戊二醇；山梨醇以及二乙氨基乙醇中的一种。
本发明的第三方面还提供了所述的耐伽马照射材料在医用材料方面的应用。
有益效果
本发明中的耐伽马照射材料解决了一般材料经伽马射线照射后，丧失应有的使用性能的问题，具有防静性、防辐射性，且环保性能好，经伽马射线照射后仍具有良好的刚韧平衡性能，物理机械性能、化学性能、耐辐射性能。本发明中通过稳定材料在经过伽马辐照射后产生的自由基，从而使得该耐伽马照射材料在经过伽马射线照射后仍有很好的力学性能。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种耐伽马照射材料，按重量份计，包括高分子聚合物80-150份，抗静电剂0.1-1份，抗氧剂0.1-1份，光稳定剂0.5-5份，填料1-5份，其他助剂0.1-3份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：1～2。
在一些优选的实施方式中，所述聚醚多元醇的羟值为56-238mgKOH/g；所述聚醚多元醇的粘度(25℃)为155～370mPa.s。本发明中的聚醚多元醇羟值选择为56-238mgKOH/g范围内，一方面保证了其与异氰酸酯反应的活性，另一方面保证了其与其他组分的相容性，使制得的高分子聚合物具有较好的物理机械性能和耐温性能。当羟基值过低时，聚醚多元醇与异氰酸酯反应的活性低，不利于聚合反应的进行；当羟基值过高时，聚醚多元醇与体系中的其他组分之间的相容性下降。本发明人发现在本体系中，当羟值在56-238mgKOH/g范围内时，不仅与异氰酸酯反应的活性高，体系的相容性也适中。本发明中聚醚多元醇粘度(25℃)选择为155～370mPa.s，是因为在本体系中所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1～100mPa.s，有利于抗静电剂在体系中的分散，提高了体系的抗静电性能。
本发明中聚醚多元醇购自陶氏化学。
在一些优选的实施方式中，所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯(CAS号：101-68-8)、异佛尔酮二异氰酸酯(CAS号：4098-71-9)、六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)的混合物，三者质量比为1：0.2～0.8：0.8～0.2。本发明中异氰酸酯选择为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，这是因为二苯甲烷二异氰酸酯中的苯环具有较高的键能，可以有效减少辐照对聚合物分子结构的损伤；而异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯混合使用后，可以增强聚醚多元醇与异氰酸酯的交联密度，增强了聚合物分子的耐水性和耐热性能，同时还具有较好的柔韧性。当二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三者质量比为1：0.2～0.8：0.8～0.2时，本发明人发现制得的高分子聚合物同时具有良好的耐伽马辐照射性能和机械性能。
在一些优选的实施方式中，所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠。
在一些优选的实施方式中，所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000。本发明中抗静电剂选择为聚苯乙烯磺酸钠，一方面增强了该耐伽马照射材料的抗静电作用，另一方面，在本体系中与填料协同作用，增强了该耐伽马照射材料的耐辐照性能。所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000，当其与聚醚多元醇共同作用时，可以使其均匀的分布在聚合物中，使其既不会因为粘度过高而导致其无法向外表面渗透，从而失去抗静电性能；又不会因为粘度过低而过早的丧失抗静电性能。
本发明中聚苯乙烯磺酸钠购自上海宙元生物科技有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺(CAS号：135-88-6)和二烷基二硫代氨基甲酸酯(CAS号：10254-57-6)的混合物，二者质量比为1～1.5：0.8～1。本发明中抗氧剂选择为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物；这是因为N-苯基-α-萘胺中苯环和萘环形成了共轭平面，使得其分子结构上的N-H键接受氧自由基的能力增强，通过利用其自由基捕获能力，将这些自由基稳定下来，可以有效减缓体系的氧化速度；而当其与二烷基二硫代氨基甲酸酯以质量比为1～1.5：0.8～1复配使用使，可以产生协同效果，显著增强体系的抗氧化性和耐磨性能。
在一些优选的实施方式中，所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.2～0.5。本发明中填料选择为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，氧化石墨烯具有典型的准二维空间结构，其片层上有大量的羟基和羧基酸性活性基团，这些含氧基团能够使氧化石墨烯与聚合物进行插层反应，一方面增强填料与聚合物的相容性，从而增强耐辐照性能；另一方面形成复杂的网络结构，使得该材料具有良好的耐磨性以及抗刮伤性能；当其与白炭黑以质量比为1：0.2～0.5复配使用时，聚合物在受伽马辐照使产生的自由基明显减少，从而使得该聚合物具有优良的耐辐照性能。
在一些优选的实施方式中，所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm。
在一些优选的实施方式中，所述白炭黑的粒径为40-120目，吸油值为220-280ml/100g。
本发明中氧化石墨烯购自中国科学院成都有机化学有限公司；白炭黑购自寿光市宝特化工有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物，购自上海将来实业股份有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述其他助剂还包括紫外吸收剂和增塑剂，二者质量比为0.5～1：0.1～1。
在一些优选的实施方式中，所述紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-0，购自常州新策高分子材料有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述增塑剂为增塑剂H90，购自恒创化学，型号：H90。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的耐伽马照射材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇和异氰酸酯按上述摩尔比称量好，将称量好的聚醚多元醇放入反应釜中在120-140℃，真空度80-120MPa下反应1-2h，冷却降温至70-90℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在120-140℃下反应0.5-1h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入扩链剂(加入量为聚醚多元醇和异氰酸酯总摩尔数的1～3％)，在80-90℃下反应0.5-1h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在100-120℃的温度下烘培3-6h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂按上述重量份加入搅拌机中，通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所述的混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
在一些优选的实施方式中，所述扩链剂为1，4-丁二醇；1，6-己二醇；甘油；三羟甲基丙烷；二甘醇；三甘醇；新戊二醇；山梨醇以及二乙氨基乙醇中的一种，优选为新戊二醇。
本发明的第三方面还提供了所述的耐伽马照射材料在医用材料方面的应用。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种耐伽马照射材料，按重量份计，包括高分子聚合物80份，抗静电剂0.1份，抗氧剂0.1份，光稳定剂0.5份，填料1份，其他助剂0.1份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：1。
所述聚醚多元醇的羟值为56mgKOH/g，粘度(25℃)为370mPa.s(购自陶氏化学，型号：VORANOL 2000LM)。
所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，三者质量比为1：0.2：0.8。
所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠，所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000(购自上海宙元生物科技有限公司，产品编号：HC0701)。
所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物，二者质量比为1：0.8。
所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.2。
所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm(购自中国科学院成都有机化学有限公司，型号：TNDO-10)。
所述白炭黑的粒径为40-100目，吸油值为220-250ml/100g(购自寿光市宝特化工有限公司，型号：BT-175C)。
所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(购自上海将来实业股份有限公司，型号：光稳定剂622)。
所述其他助剂还包括紫外吸收剂和增塑剂，二者质量比为0.5：1。
所述紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-0(购自常州新策高分子材料有限公司)。
所述增塑剂为增塑剂H90(购自恒创化学，型号：H90)。
本例还提供了所述耐伽马照射材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇和异氰酸酯按上述摩尔比称量好，将称量好的聚醚多元醇放入反应釜中在120℃，真空度80MPa下反应2h，冷却降温至70℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在120℃下反应1h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入新戊二醇(加入量为聚醚多元醇和异氰酸酯总摩尔数的1％)，在80℃下反应1h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在100℃的温度下烘培6h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂按上述重量份加入搅拌机中，通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所得混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
实施例2
实施例2提供了一种耐伽马照射材料，按重量份计，包括高分子聚合物150份，抗静电剂1份，抗氧剂1份，光稳定剂5份，填料5份，其他助剂3份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：2。
所述聚醚多元醇的羟值为238mgKOH/g，粘度(25℃)为240mPa.s(购自陶氏化学，型号：VORANOL 2070A)。
所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，三者质量比为1：0.8：0.2。
所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠，所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000(购自上海宙元生物科技有限公司，产品编号：HC0701)。
所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物，二者质量比为1.5：0.8。
所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.5。
所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm(购自中国科学院成都有机化学有限公司，型号：TNDO-10)。
所述白炭黑的粒径为80-120目，吸油值为220-250ml/100g(购自寿光市宝特化工有限公司，型号：BT-175B)。
所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(购自上海将来实业股份有限公司，型号：光稳定剂622)。
所述其他助剂还包括紫外吸收剂和增塑剂，二者质量比为1：0.1。
所述紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-0(购自常州新策高分子材料有限公司)。
所述增塑剂为增塑剂H90(购自恒创化学，型号：H90)。
本例还提供了所述耐伽马照射材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇和异氰酸酯按上述摩尔比称量好，将称量好的聚醚多元醇放入反应釜中在140℃，真空度120MPa下反应1h，冷却降温至90℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在140℃下反应0.5h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入新戊二醇(加入量为聚醚多元醇和异氰酸酯总摩尔数的3％)，在90℃下反应0.5h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在120℃的温度下烘培3h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂按上述重量份加入搅拌机中，通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所得混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
实施例3
实施例3提供了一种耐伽马照射材料，按重量份计，包括高分子聚合物100份，抗静电剂0.6份，抗氧剂0.6份，光稳定剂2份，填料3份，其他助剂2份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：1.5。
所述聚醚多元醇的羟值为112mgKOH/g，粘度(25℃)为155mPa.s(购自陶氏化学，型号：VORANOL 1000LM)。
所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，三者质量比为1：0.5：0.5。
所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠，所述聚苯乙烯磺酸钠的粘度(25℃)为1-100mPa.s，数均分子量为50000-100000(购自上海宙元生物科技有限公司，产品编号：HC0701)。
所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物，二者质量比为1.5：1。
所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.4。
所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm(购自中国科学院成都有机化学有限公司，型号：TNDO-10)。
所述白炭黑的粒径为40-100目，吸油值为260-280ml/100g(购自寿光市宝特化工有限公司，型号：BT-175D)。
所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物(购自上海将来实业股份有限公司，型号：光稳定剂622)。
所述其他助剂还包括紫外吸收剂和增塑剂，二者质量比为1：0.5。
所述紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-0(购自常州新策高分子材料有限公司)。
所述增塑剂为增塑剂H90(购自恒创化学，型号：H90)。
本例还提供了所述耐伽马照射材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇和异氰酸酯按上述摩尔比称量好，将称量好的聚醚多元醇放入反应釜中在130℃，真空度100MPa下反应2h，冷却降温至80℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在130℃下反应1h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入新戊二醇(加入量为聚醚多元醇和异氰酸酯总摩尔数的2％)，在85℃下反应1h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在110℃的温度下烘培4h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂按上述重量份加入搅拌机中，通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所得混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
对比例1
将聚醚多元醇的羟值改为28mgKOH/g，粘度(25℃)改为1100mPa.s(购自陶氏化学，型号：VORANOL CP6055)，其余同实施例3。
对比例2
将聚醚多元醇的羟值改为565mgKOH/g，粘度(25℃)改为650mPa.s(购自陶氏化学，型号：VORANOL CP300)，其余同实施例3。
对比例3
将异氰酸酯改为单一的二苯甲烷二异氰酸酯(CAS号：101-68-8)，其余同实施例3。
对比例4
将异氰酸酯改为异佛尔酮二异氰酸酯(CAS号：4098-71-9)和六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)的混合物，二者质量比为1：1，其余同实施例3。
对比例5
将异氰酸酯改为二苯甲烷二异氰酸酯(CAS号：101-68-8)和异佛尔酮二异氰酸酯(CAS号：4098-71-9)的混合物，二者质量比为1：1，其余同实施例3。
对比例6
将异氰酸酯改为二苯甲烷二异氰酸酯(CAS号：101-68-8)和六亚甲基二异氰酸酯(CAS号：822-06-0)的混合物，二者质量比为1：1，其余同实施例3。
对比例7
将抗静电剂改为硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐(购自上海助剂厂有限公司)，其余同实施例3。
对比例8
将抗氧剂改为单一的N-苯基-α-萘胺(CAS号：135-88-6)，其余同实施例3。
对比例9
将抗氧剂改为单一的二烷基二硫代氨基甲酸酯(CAS号：10254-57-6)，其余同实施例3。
对比例10
将填料改为单一的氧化石墨烯(购自中国科学院成都有机化学有限公司，型号：TNDO-10)，其余同实施例3。
对比例11
将填料改为单一的白炭黑(购自寿光市宝特化工有限公司，型号：BT-175D)，其余同实施例3。
性能测试
1、拉伸屈服强度测试：使用微机控制电子万能试验机(深圳市瑞格尔仪器有限公司公司制造，型号：CFP-1100)，测试实施例1～3和对比例1～11所得样品的拉伸屈服强度，取5个样品的测试值的平均值作为测试结果，具体见表1。
2、弯曲模量测试：采用电子万能试验机(深圳市瑞格尔仪器有限公司公司制造，型号：CFP-110)，测试实施例1～3和对比例1～11所得样品的弯曲模量，取5个样品的测试值的平均值作为测试结果，具体见表1。
3、耐老化性能测试：将实施例1～3和对比例1～11所得的样品分成两批，一批进行伽马射线照射，另一批不进行任何处理，将未进行伽马射线照射的样品和采用伽马射线照射后的样品置于同一室内环境中，三个月后观察其表面变化，具体见表1。
对制得的样品测试辐照前后(辐照剂量为50KGy)的各项性能。
表1
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种耐伽马照射材料，其特征在于，按重量份计，包括高分子聚合物80-150份，抗静电剂0.1-1份，抗氧剂0.1-1份，光稳定剂0.5-5份，填料1-5份，其他助剂0.1-3份；所述高分子聚合物由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的摩尔比为1：1～2。
2.根据权利要求1所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的羟值为56～238mgKOH/g；所述聚醚多元醇在温度为25℃下的粘度为155～370mPa.s。
3.根据权利要求1所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的混合物，三者质量比为1：0.2～0.8：0.8～0.2。
4.根据权利要求1所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚苯乙烯磺酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸钠在温度为25℃下的粘度为1～100mPa.s，数均分子量为50000-100000。
6.根据权利要求1所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述抗氧剂为N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代氨基甲酸酯的混合物，二者质量比为1～1.5：0.8～1。
7.根据权利要求1所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述填料为氧化石墨烯与白炭黑的混合物，二者质量比为1：0.2～0.5。
8.根据权利要求7所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的氧含量为30-50％，直径为8-15μm。
9.根据权利要求7所述的一种耐伽马照射材料，其特征在于，所述白炭黑的粒径为40-120目，吸油值为220-280ml/100g。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐伽马照射材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将聚醚多元醇放入反应釜中在120-140℃，真空度80-120MPa下反应1-2h，冷却降温至70-90℃后加入异氰酸酯，混合搅拌均匀，在120-140℃下反应0.5-1h，得聚氨酯预聚体；
S2，在上述步骤S1的反应釜中加入扩链剂，在80-90℃下反应0.5-1h后，将反应釜中物料快速放入烘箱中，在100-120℃的温度下烘培3-6h，得高分子聚合物；
S3，将所述高分子聚合物、抗静电剂、抗氧剂、光稳定剂、填料以及其他助剂通过高速搅拌机搅拌均匀，得混合组分；
S4，将所述的混合组分通过密炼机熔融共混，再通过挤出机挤出成型得耐伽马照射材料。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115141540A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-10-04 | 周志茹 | 一种银离子墙体涂料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374704A (en) * | 1992-12-23 | 1994-12-20 | Bayer Aktiengesellschaft | Pure, in particular catalyst-free polyurethanes |
| CN108641343A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 合肥展游软件开发有限公司 | 一种抗辐射手机外壳材料及其制备方法 |
| CN108948463A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-12-07 | 天津天颐科苑科技有限公司 | 一种X、γ射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法 |
| CN109880345A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 耐γ射线辐照的聚多巴胺微球增韧聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法 |
-
2020
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374704A (en) * | 1992-12-23 | 1994-12-20 | Bayer Aktiengesellschaft | Pure, in particular catalyst-free polyurethanes |
| CN108948463A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-12-07 | 天津天颐科苑科技有限公司 | 一种X、γ射线辐射与中子辐射防护材料及其制备方法 |
| CN108641343A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 合肥展游软件开发有限公司 | 一种抗辐射手机外壳材料及其制备方法 |
| CN109880345A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 耐γ射线辐照的聚多巴胺微球增韧聚氨酯弹性体复合材料及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115141540A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-10-04 | 周志茹 | 一种银离子墙体涂料及其制备方法 |
| CN115141540B (zh) * | 2021-08-31 | 2024-04-05 | 周志茹 | 一种银离子墙体涂料及其制备方法 |
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