一种防辐射胶黏剂、防辐射布及制备方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102399518 B (45)授权公告日 2013.03.20 CN 102399518 B *CN102399518B* (21)申请号 201110270797.3 (22)申请日 2011.09.14 C09J 111/00(2006.01) C09J 11/04(2006.01) C09J 9/00(2006.01) C09J 7/04(2006.01) D06M 15/693(2006.01) D06M 11/46(2006.01) D06M 11/56(2006.01) D06M 11/74(2006.01) D06M 11/53(2006.01) D0。

2、6M 11/79(2006.01) D06M 101/06(2006.01) D06M 101/40(2006.01) (73)专利权人 罗来康 地址 516007 广东省惠州市惠阳区第一中学 素质教育研究室 (72)发明人 罗来康 董星雨 胡乐意 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 任海燕 (54) 发明名称 一种防辐射胶黏剂、 防辐射布及制备方法 (57) 摘要 本发明涉及防辐射技术领域。一种防辐射胶 黏剂， 分为 A 部分和 B 部分， 在使用前将 A 部分和 B部分均匀混合成胶液， 其中A部分以重量百分比 计由下述物质组成 ： 23.5% 的氯丁橡。

3、胶、 11.5% 的增粘剂、 余量为有机溶剂 ； B 部分以重量百分 比计由下述物质组成 ： 13% 的纳米级二氧化钛、 78.5% 的准纳米级硫酸钡、 25% 的特种活性炭、 34.5% 的密度为 4.102 的无定形硫化锌、 余量为 准纳米级膨润土。 一种防辐射布， 为竹纤维或碳纤 维布料， 布料上涂覆有防辐射胶黏剂涂层。 本发明 具有防御电磁辐射、 光辐射、 热辐射及部分核辐射 的功能， 防辐射种类多， 防辐射效果好， 应用范围 广， 经济实惠。 (51)Int.Cl. 审查员 杨芳 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 。

4、1 页 说明书 5 页 1/1 页 2 1. 一种防辐射胶黏剂， 其特征在于， 分为 A 部分和 B 部分， 在使用前将 A 部分和 B 部分 均匀混合成胶液， 其中 A 部分以重量百分比计由下述物质组成 ： 2 3.5% 的氯丁橡胶、 1 1.5% 的增粘剂、 有机溶剂补足至 100% ； B 部分以重量百分比计由下述物质组成 ： 1 3% 的纳米级二氧化钛、 7 8.5% 的准纳米级硫酸钡或纳米级硫酸钡、 2 5% 的特种活性炭、 3 4.5% 的密度为 4.102 的无定形硫化锌、 准纳米级膨润土补足至 100% ； 所述增粘剂为萜烯树脂 ； 所述有机溶剂为苯、 甲苯、 二甲苯、 乙醇、。

5、 氯仿、 乙醚、 丙酮中的至少一种 ； 所述 A 部分和 B 部分的比例以重量计为 100:3 5。 2. 一种用权利要求 1 所述胶黏剂制备的防辐射布， 其特征在于 ： 为竹纤维或碳纤维布 料， 布料上涂覆有防辐射胶黏剂涂层。 3. 一种权利要求 2 所述防辐射布的制备方法， 其特征是 ： 将 A 部分和 B 部分均匀混合 形成的胶液涂在竹纤维或碳纤维布料上， 待胶液固化后， 即为防辐射布。 权 利 要 求 书 CN 102399518 B 2 1/5 页 3 一种防辐射胶黏剂、 防辐射布及制备方法 0001 技术领域 0002 本发明涉及防辐射技术领域， 具体涉及一种防辐射胶黏剂及用这种防。

6、辐射胶黏剂 制备的防辐射布。 背景技术 0003 宇宙中存在着各种辐射， 随着科学和经济的发展， 辐射对人体健康的危害日趋严 重。在日常生活和工作中， 人们受电磁波和光辐射的危害尤为严重。日本核电站泄漏事故 以后， 人们不得不承认核辐射在慢慢地向人们袭来。所以如何采取有效的防辐射措施是人 们应该正视的问题。 0004 现有的防辐射技术大致有两种方法 ： 一是服用一些药物来抗御辐射的危害 ； 二是 用水泥墙、 铅等材料来隔离辐射对人们的侵害。 而这样的方法， 应用成本高， 且不方便， 很有 局限性。 0005 近年兴起具有防辐射性能的织物， 例如 CN101984166A 公开了一种纳米银生物活。

7、 性复合纤维织物， 具有防辐射性能， CN102059835A 公开了一种防辐射面料， 其中的不锈钢纤 维起到防辐射作用， CN102150958A“防辐射保健面料” 中以涂布的金属层 （具体为不锈钢丝） 发挥防辐射作用。上述专利中防辐射织物都采用金属 （纳米银、 不锈钢纤维） 作为防辐射材 料， 生产成本较高， 不易大范围推广应用。 发明内容 0006 有鉴于此， 本发明要解决的技术问题是提供一种用途较广， 成本低廉， 能有效地防 御电磁辐射、 光辐射、 热辐射以及部分核辐射的防辐射胶黏剂， 并提供了一种用这种防辐射 胶黏剂制备的防辐射布及其制备方法。 0007 本发明所要解决的技术问题通过。

8、以下技术方案予以实现 ： 0008 一种防辐射胶黏剂， 分为 A 部分和 B 部分， 在使用前将 A 部分和 B 部分均匀混合成 胶液， 0009 其中 A 部分以重量百分比计由下述物质组成 ： 0010 23.5% 的氯丁橡胶、 0011 11.5% 的增粘剂、 0012 余量为有机溶剂 ； 0013 B 部分以重量百分比计由下述物质组成 ： 0014 13% 的纳米级二氧化钛、 0015 78.5% 的准纳米级硫酸钡或纳米级硫酸钡、 0016 25% 的特种活性炭、 0017 34.5% 的密度为 4.102 的无定形硫化锌、 0018 余量为准纳米级膨润土。 0019 所述增粘剂为萜烯树。

9、脂。 说 明 书 CN 102399518 B 3 2/5 页 4 0020 所述有机溶剂为苯、 甲苯、 二甲苯、 乙醇、 氯仿、 乙醚、 丙酮中的至少一种。 0021 所述 A 部分和 B 部分的比例以重量计为 100:35。 0022 一种用上述防辐射胶黏剂制备的防辐射布， 为竹纤维或碳纤维布料， 布料上涂覆 有防辐射胶黏剂涂层。 0023 一种上述防辐射布的制备方法， 为将A部分和B部分均匀混合形成胶液， 在胶液还 呈流状时， 涂在竹纤维或碳纤维布料上， 待胶液固化后， 即为防辐射布。 0024 与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果 ： 0025 1、 本发明防辐射胶黏剂所选用的 B。

10、 部分的组分具有防御电磁辐射、 X 光辐射、 热辐 射及部分核辐射的功能。实验证明本发明防辐射布在距热辐射源 （即紫外光源） 40cm 时， 防 热辐射效率达 98以上， 而在距离热辐射源 20cm 时， 防热辐射效率达 96以上。该防辐射 布对 X 光的辐射作用有 100的防御能力， 对核辐射的 、 射线也有 100的防御能力。 防辐射种类多， 防辐射效果好。 0026 2、 本发明防辐射布柔软性好， 应用领域广， 可制成不同的制品来遮蔽、 摒挡辐射的 侵害， 如衣服、 帽子、 手套、 袖套、 伞、 桌布、 窗帘、 被罩、 围裙等。 0027 3、 本发明是将各种防辐射的原料物质涂抹在布料上。

11、， 和服用药物或用水泥墙、 铅 等材料来防辐射或用金属纤维防辐射的方式相比， 更经济实惠。 具体实施方式 0028 本发明防辐射胶黏剂中， A 部分的主要作用是提供胶黏剂的粘性， 其中氯丁橡胶 （Chloroprene Rubber） 为片状或块状物， 有良好的物理机械性能， 耐油、 耐热、 耐燃、 耐日 光、 耐臭氧、 耐酸碱、 耐化学试剂， 可溶于氯仿、 苯等有机溶剂， 是制作橡胶制品、 粘合剂的原 料。萜烯树脂增粘剂的作用是使氯丁橡胶融入有机溶剂形成的溶液的粘结强度提高， 同时 具有提高材料耐热性能、 密度及耐老化性能的作用。氯丁橡胶、 萜烯树脂增粘剂、 有机溶剂 的组合可以使本发明防辐。

12、射胶黏剂具有理想的粘结强度， 易于涂刷附着在竹纤维或碳纤维 织物上， 并使胶黏剂及用这种胶黏剂制备的防辐射布具有耐热、 耐老化、 耐燃、 耐日光、 耐臭 氧、 耐酸碱、 耐化学试剂等优良性能。 0029 本发明防辐射胶黏剂中， B 部分的主要作用是提供胶黏剂的防辐射性能。 0030 自从 1963 年日本科学家久保亮五第一次提出 ：“当材料颗粒缩小到纳米尺寸时， 其性质就会发生突变。 ” 的理论后， 纳米科学逐日兴起， 然而对于这个新兴的科学， 人们还处 于不断研究， 不断认识， 不断突破的发展阶段， 至于什么是纳米科学， 人们还处于不断研究， 什么是纳米技术， 甚至什么是纳米材料的概念 （定。

13、义） 尚没有很统一的说法。比如 ： 什么是 纳米材料？有人主张把颗粒为1至100纳米的材料叫纳米材料， 也有人主张0.1纳米至100 纳米的材料， 还有人主张 1 纳米至 1000 纳米的材料定位为纳米材料。本申请的发明人罗来 康教授参加过国内外一些纳米科技的学术研讨会， 经过自己从事的一系列纳米研究实践活 动， 倾向于将 1 至 100 纳米的材料定义为纳米材料， 而把颗粒度为 50 和小于 50 微米的材料 称之为准纳米材料。这是和一些同行的共识。 0031 纳米科学的研究成果表明， 纳米级的二氧化钛的结构产生了很大的变化， 产生了 新的结构性质， 尤其是产生了优良的防辐射性能这种特异的结。

14、构性能。 众所周知， 微米的金 红石型二氧化钛密度为 4.26， 折射率为 2.72， 耐光性非常强， 具有较强的遮盖力和抗紫外 说 明 书 CN 102399518 B 4 3/5 页 5 线性能， 因此广泛用于涂料生产中， 旨在提供涂料的抗紫外线作用， 从而大大提高了涂料的 耐老化性能。 0032 研究结果证明， 由于纳米级的二氧化钛微粒的独特结构， 使其表面产生了表面效 应， 体积效应和量子尺寸效应等， 从而使纳米级的二氧化钛比微米级的二氧化钛抗紫外线 光辐射性能大大提高，（据有关报导可提高数倍、 甚至数十倍之多） ， 而且其遮盖能力也大大 提高， 这就是以说明这种独特的结构性质， 能有。

15、效地防御电磁辐射、 光辐射、 热辐射及核辐 射中的 和 射线的侵害。 0033 本发明的发明人罗来康教授早在 70 年代研究防 X 光辐射时就发现， 100 至 154 微 米的硫酸钡具有良好的防 X 光辐射性能。而纳米级的硫酸钡， 由于纳米结构性质决定， 不仅 其防X光辐射的性能更加好， 而且对比X光穿透性更差的紫外线、 红外光等可见光或不可见 光的防御能力更强。考虑到准纳米级硫酸钡比纳米级硫酸钡的价格低很多， 为了既能满足 防辐射技术的要求， 又能降低生产成本， 因此选用准纳米级的硫酸钡即可。 0034 活性炭是有多孔结构， 对气体和固体粉尘有强大吸附本领的炭。每克的总表面积 可达 500。

16、1000 平方米。本发明中采用的特种活性炭， 是指经蒸浴法处理的粉状活性炭。蒸 浴法实际上是自然循环单程蒸发器中的一种， 它主要由加热室、 蒸发室、 冷凝室三大部件组 成， 活性炭置于蒸发室被蒸浴处理 515 分钟后， 再经烘干处理， 便成了表面积较大的， 吸附 能力极强的特种活性炭。由于特种活性炭的表面积几乎达到极限， 而且其多孔结构能形成 致密的网状， 因此还能有效地吸附核辐射物质和光、 磁波等辐射物质。 0035 本发明中应选用密度为 4.102 的无定形硫化锌， 它的熔点高， 遮盖性能仅次于二 氧化钛， 抗热辐射性好。 在本发明特种胶粘剂配方中还能发挥分散剂作用和抗老化作用， 使 本发。

17、明的防辐射胶黏剂各部分在制备时分散性更好更均匀， 并使本发明防辐射布具有抗老 化效果， 使用寿命更长。 0036 膨润土的作用为 ：（1） 可吸附放射性物质 （2011 年 5 月 30 日中央人民广播电台 7 点 11 分钟 “朝闻天下” 节目中也播放了这个消息） ；（2） 起增粘剂和增塑剂作用， 使本发明 防辐射胶黏剂在竹纤维或碳纤维布料上的附着力更好 ；（3） 其熔点约 13301430， 可提高 本发明防辐射布的耐热性和抗热辐射性能 ；（4） 可提高本防辐射特种胶粘剂的致密性和遮 摒性， 从而全面提高防辐射布的各种防辐射性能。选用准纳米级膨润土可提高防辐射效果 并降低成本。 0037 。

18、另外， 由于电磁辐射和核辐射 （主要指 、 射线） 是接触人体后才能侵入， 人们 只要穿戴好棉布或密度较大的化纤布即可 100% 地防御以上辐射作用。本发明由于涂覆了 非常致密厚实的防辐射胶粘剂层， 因此其防电磁辐射和核辐射 （主要指 、 射线） 的能力 大大高于一般的布料。 0038 为了便于本领域技术人员理解， 下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。 0039 实施例 1 0040 本实施例防辐射胶黏剂由 A 部分和 B 部分组成， 其中 A 部分按重量计由 2% 的氯丁 橡胶、 1% 的萜烯树脂及 97% 的甲苯组成 ； B 部分按重量计由 1% 的纳米级二氧化钛、 7% 的准 纳米级。

19、硫酸钡、 2% 的特种活性炭、 3% 的密度为 4.102 的无定形硫化锌、 87% 的准纳米级膨润 土组成。 0041 按重量比取 100 份 A 部分和 3 份的 B 部分， 均匀混合后制成防辐射胶黏剂， 并尽 说 明 书 CN 102399518 B 5 4/5 页 6 快把制成的胶黏剂涂刷到竹纤维布料上， 待胶黏剂干燥后， 就制成防辐射布。 0042 以下是本实施例的试验验证结果 ： 0043 实验方法 ： 模拟实验法和对比实验法。 0044 所用设备 ： 紫外线灯、 木板房 （长 宽 高 605040cm3） 、 液晶显示温度计。 0045 实验过程 ： 0046 将防辐射布遮盖在木。

20、板房顶上和未遮盖防辐射布的木板房进行对比实验。 0047 将紫外线灯置于距离木板房顶之上 40cm 的位置上， 让紫外线灯光直射木板房房 顶， 室温初始都为25度， 55分钟后， 房顶上温度稳定在摄氏8586度。 遮盖了防辐射布的木 板房， 房内温度显示为 25.5 度， 而未遮盖防辐射布的木板房房内温度达到了 36 度。该防辐 射布的防热辐射 （紫外光辐射） 效率为 1-（25.5-25） 25=98%。 0048 持续照射 8 小时后测试结果 ： 房顶温度始终稳定在 86 度左右， 遮盖了防辐射布的 木板房内最高温度未超过 26 度， 而未遮盖防辐射的木板房内最高温度达 47 度。 004。

21、9 该试验证明防辐射布具有优良的抗紫外线效果。 0050 实施例 2 0051 本实施例防辐射胶黏剂由 A 部分和 B 部分组成， 其中 A 部分按重量计由 3.5% 的氯 丁橡胶、 1.5%的萜烯树脂及95%的丙酮组成 ； B部分按重量计由3%的纳米级二氧化钛、 8.5% 的准纳米级硫酸钡、 5% 的特种活性炭、 4.5% 的硫化锌、 79% 的准纳米级膨润土组成。 0052 按重量比取 100 份 A 部分和 5 份的 B 部分， 均匀混合后制成防辐射胶黏剂， 并尽 快把制成的胶黏剂涂刷到碳纤维布料上， 待胶黏剂干燥后， 就制成防辐射布。 0053 以下是本实施例的试验验证结果 ： 005。

22、4 实验方法 ： X 光透视法。 0055 所用设备 ： 借用山东省潍坊市人民医院放射科的 X 光设备。 0056 实验过程 ： 把防辐射布裁剪成不同的数字， 取代铅字， 粘贴在暗盒上， 进行 X 光照 射实验。 0057 实验结果 ： 在 X 光照像底片上出现了清晰的不同的数字， 证实该防辐射布具有 100% 防御 X 光辐射的功能。 0058 实施例 3 0059 本实施例防辐射胶黏剂由 A 部分和 B 部分组成， 其中 A 部分按重量计由 3% 的氯丁 橡胶、 1.2%的萜烯树脂及95.8%的二甲苯组成 ； B部分按重量计由2%的纳米级二氧化钛、 8% 的准纳米级硫酸钡、 3.5% 的特。

23、种活性炭、 4% 的硫化锌、 及 82.5% 的准纳米级膨润土组成。 0060 按重量比取 100 份 A 部分和 4 份的 B 部分， 均匀混合后制成防辐射胶黏剂， 并尽 快把制成的胶黏剂涂刷到碳纤维布料上， 待胶黏剂干燥后， 就制成防辐射布。 0061 以下是本实施例的试验验证结果 ： 0062 试验方法和所用设备和实施例 1 相同。 0063 实验过程和结果 ： 0064 （1） 将防辐射布遮盖在不板房顶上和未遮盖防辐射布的木板房进行对比实验。 0065 （2） 将紫外线灯置于距离木板房顶 20cm 的位置上， 让紫外线灯光直射木板房房 顶， 室内初始温度都为 26 度。55 分钟后， 房顶温度稳定在摄氏 8990 度。遮盖了防辐射布 的木板房， 房内温度指示为 27 度。而未遮盖防辐射布的木板房房内温度达到了 38 度。该 说 明 书 CN 102399518 B 6 5/5 页 7 防辐射布的防热辐射 （紫外光辐射） 效率为 1-（27-26） 26 96%。 0066 （3） 持续照射 8 小时后测试结果 ： 房顶温度始终稳定在 92 度左右， 遮盖了防辐射 布的木板房内最高温度未超过 28 度， 而未遮盖防辐射的木板房内最高温度达 52 度。 说 明 书 CN 102399518 B 7 。