專利名稱：用于醫(yī)療x光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對100KeV以下低能輻射有效吸收和降低散射的防護(hù)有機(jī)玻璃， 可用于醫(yī)學(xué)診療X光機(jī)房門窗。
背景技術(shù)：
眾所周知，醫(yī)用X光機(jī)產(chǎn)生的射線能量在100KeV以下，屬低能輻射，對機(jī)房門 窗的防護(hù)要求是①鉛當(dāng)量為0.5iranPb，②透明性好，可見光透過率^80%，③強(qiáng)度高、 加工方便。
目前用來阻擋電離輻射的透明防護(hù)材料主要有兩種 一種是無機(jī)鉛玻璃，其透明 性和防護(hù)性能較好，但質(zhì)脆易碎，能耗高、價(jià)格高，密度大、比較沉重且無法制得較 大面積材料，也不便于裁切加工。另一種是含鉛有機(jī)玻璃，低溫合成的有機(jī)鉛玻璃因 具有節(jié)能環(huán)保、比重小、二次加工方便等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的青睞，但是能滿足透 明性和強(qiáng)度要求的有機(jī)鉛玻璃的鉛當(dāng)量低，不能滿足防護(hù)要求；能滿足防護(hù)要求的高 鉛當(dāng)量有機(jī)玻璃強(qiáng)度低、硬度差、易擦傷，且重金屬鉛產(chǎn)生很強(qiáng)的散射。因此，現(xiàn)有 的透明防護(hù)材料難以滿足醫(yī)療X光機(jī)房門窗的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種鉛當(dāng)量達(dá)到0. 5nunPb，具有良好的 機(jī)械性能、可見光透過率高、造價(jià)低廉的用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)
玻璃o
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃，是 將重量。％比為甲基丙烯酸甲酯25~45%，交聯(lián)劑二乙烯基苯5 10%，引發(fā)劑0. 03 0.5%,增塑劑DBP0.5 3%，助溶劑甲基丙烯酸羥丙酯1 10%，有機(jī)金屬鹽30 60%加入到反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)聚合，在50 10(TC預(yù)聚合，然后將漿料注入兩塊潔凈的 硅玻璃并以聚氯乙烯為墊條的模具中進(jìn)行多元共聚合反應(yīng)，在50 120'C聚合5 24 小時(shí)至漿料硬化，緩慢降溫至25 50'C，取出開模所得到的防輻射有機(jī)玻璃板材，
其中的有機(jī)金屬鹽為鉛、鋅、鋇、銻的a-甲基丙烯酸鹽、丙烯酸鹽、肉桂酸鹽、
異丁酸鹽、辛酸鹽中的一種或者幾種，
引發(fā)劑為AIBN、 ABVN、 BP0、 EHP中的一種或者幾種。
本發(fā)明在有機(jī)玻璃中引入多種金屬有機(jī)鹽，除了高原子序數(shù)的有機(jī)鉛鹽以外， 還包含鋅、銻、鋇等多種低中原子序數(shù)的金屬有機(jī)鹽， 一方面材料中含有多種金屬 可使其吸收不同波長范圍的射線，中低原子序數(shù)的金屬與鉛一起經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算，使 有機(jī)玻璃對20 30 KeV低能輻射的吸收系數(shù)達(dá)到最大；另一方面選用一定量的低 中原子序數(shù)的金屬代替高原子序數(shù)的鉛可以降低散射。
本發(fā)明對100KeV以下低能輻射具有有效的吸收，可見光透過率高、造價(jià)低廉、 具有良好的機(jī)械性能，生產(chǎn)工藝簡單，二次加工性能良好，具有較低的散射強(qiáng)度， 適用于醫(yī)用X光機(jī)房門窗用。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在有機(jī)玻璃中引入多種金屬有機(jī)鹽，除了高原子序數(shù)的有機(jī)鉛鹽以外， 還包含鋅、銻、鋇等多種低中原子序數(shù)的金屬有機(jī)鹽，金屬有機(jī)鹽中的有機(jī)鉛鹽含 量為30 55%,有機(jī)鋅鹽0 5%，有機(jī)鋇鹽1 7%，有機(jī)銻鹽0 5%。
本發(fā)明的理論依據(jù)是根據(jù)核輻射理論得出的，并根據(jù)這些依據(jù)設(shè)計(jì)有機(jī)玻璃的 組成，當(dāng)入射的光子能量等于有機(jī)玻璃中金屬離子K層(最靠近原子核的軌道)電 子結(jié)合能時(shí)，吸收效果最佳。醫(yī)用X光機(jī)輻射能為100KeV以下，其有效能量為20 30KeV，因此，只要選擇K層電子結(jié)合能在此范圍或接近此范圍的離子進(jìn)入有機(jī)玻 璃結(jié)構(gòu)即可，可選擇的金屬有鋅、銻、鋇、鉛其的K層結(jié)合能分別為9. 7KeV、26KeV、 37.4KeV、 88KeV。另外散射主要是由康普頓散射和瑞利散射產(chǎn)生的，它們的散射幾 率都隨物質(zhì)的原子序數(shù)增大而增加，故而選用低中原子序數(shù)的金屬代替高原子序數(shù) 的鉛會降低散射。
本發(fā)明產(chǎn)品由湖北大學(xué)分析測試中心測試了透光性，方法是，用不同的共聚單 體、幾種不同金屬鹽不同的配比及加入聚合體系，有機(jī)金屬鹽含量會對聚合物的透 光率產(chǎn)生影響，其中最主要的是不同有機(jī)金屬鹽之間的配比不同，在一定條件下，總 鉛含量對聚合透光率的影響不大。結(jié)論是30 %至60 %有機(jī)金屬鹽含量的聚合物板 材的透光率均能大于80 %。
測試了鉛當(dāng)量和散射強(qiáng)度，測試條件是100KeV， 2.5mmAl過濾，結(jié)果鉛當(dāng)量
為0.5mmPb。散射強(qiáng)度以純鉛板作參照樣品，以純鉛板的散射強(qiáng)度作為100，本發(fā) 明有機(jī)玻璃僅為30 40%。
從上面的測試結(jié)果可以看出，本發(fā)明產(chǎn)品對100KeV以下低能輻射具有有效的 吸收，具有較低的散射強(qiáng)度，具有很好的可見光透過率。
下面舉出本發(fā)明的具體實(shí)施例
例l、將45g甲基丙烯酸甲酯，8.5g二乙烯基苯，0.5gAIBN， lgDBP， 5g甲基 丙烯酸羥丙酯，17gci-甲基丙烯酸鉛，18g辛酸鉛，2gci-甲基丙烯酸鋇，3g肉桂 酸鋇加入到反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)聚合，預(yù)聚溫度為5(TC，然后將漿料注入兩塊潔凈的硅 玻璃并以聚氯乙烯為墊條的模具中進(jìn)行多元共聚合反應(yīng)，60'C下聚合12小時(shí)，80 'C聚合2小時(shí)，IO(TC聚合I小時(shí)，緩慢降溫至40'C，取出開模即得到防輻射有機(jī) 玻璃板材。
例2、方法同例l，不同的是，取35.5g甲基丙烯酸甲酯，7.5g二乙烯基苯， 0.2gABVN， 0.2gBP0， 0.5gDBP， lg甲基丙烯酸羥丙酯，21g丙烯酸鉛，24g辛酸 鉛，lg肉桂酸鋇，2g丙烯酸鋇，lg丙烯酸鋅，lg肉桂酸鋅，2gci-甲基丙烯酸銻， 3g辛酸銻，預(yù)聚溫度為70'C， 7(TC聚合10小時(shí)，85""C聚合3小時(shí)，IO(TC聚合2 小時(shí)，緩慢降溫至25'C。
例3、方法同例1,不同的是，取45g甲基丙烯酸甲酯，5g 二乙烯基苯，0. 03g BPO， lgDBP， 4g甲基丙烯酸羥丙酯，14gci-甲基丙烯酸鉛，20g異丁酸鉛，3ga-甲基丙烯酸鋇、2g異丁酸鋇，lg異丁酸銻，2ga-甲基丙烯酸鋅，3g異丁酸鋅， 預(yù)聚溫度為IOO'C， 7CTC聚合3小時(shí)，90TC聚合1小時(shí)，120。C聚合1小時(shí)，緩慢降 溫至3(TC。
例4、方法同例1，不同的是，取45g甲基丙烯酸甲酯，10g 二乙烯基苯，0. lg ABVN， 0. lg朋P， 3gDBP， 10g甲基丙烯酸羥丙酯，14g"甲基丙烯酸鉛，16g辛酸 鉛，0.5ga-甲基丙烯酸鋇、0.5g鋅酸鋇，預(yù)聚溫度為80。C， 50。C聚合18小時(shí)， 70'C聚合5小時(shí)，IOO'C聚合I小時(shí)，緩慢降溫至35'C。
例5、方法同例1，不同的是，取33g甲基丙烯酸甲酯，7. 5g 二乙烯基苯， 0.3gBP0， lgDBP， 5g甲基丙烯酸羥丙酯，24g丙烯酸鉛，16g肉桂酸鉛，lg丙烯
酸鋇、3g辛酸銻，2g丙烯酸銻，lg丙烯酸鋅，lg辛酸鋅，預(yù)聚溫度為8(TC， 60 'C聚合9小時(shí)，80'C聚合3小時(shí)，120'C聚合1小時(shí)，緩慢降溫至5(TC。
例6、方法同例1,不同的是，取40g甲基丙烯酸甲酯，8g 二乙烯基苯，0. 3g EHP, lgDBP， 5g甲基丙烯酸羥丙酯，15ga-甲基丙烯酸鉛，20g異丁酸鉛，3g a-甲基丙烯酸鋇、4g肉桂酸鋇，lg肉桂酸銻，lga-甲基丙烯酸銻，lga-甲基丙烯 酸鋅，lg肉桂酸鋅，預(yù)聚溫度為80。C， 60t:聚合12小時(shí)，8(TC聚合3小時(shí)，100 'C聚合1小時(shí)，緩慢降溫至30'C。
例7、方法同例1，不同的是，取25g甲基丙烯酸甲酯，5g 二乙烯基苯，0. 3g BPO， 0.2g ABVN， 0.5gDBP， 9g甲基丙烯酸羥丙酯，25ga-甲基丙烯酸鉛，30g異 丁酸鉛，3ga-甲基丙烯酸鋇、lg異丁酸鋇，lg異丁酸鋅，預(yù)聚溫度為75°C， 60 'C聚合13小時(shí)，80。C聚合2小時(shí)，l(XTC聚合l小時(shí)，緩慢降溫至40'C。
權(quán)利要求
1、用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃，其特征在于是將重量％比為甲基丙烯酸甲酯25～45％，交聯(lián)劑二乙烯基苯5～10％，引發(fā)劑0.03～0.5％，增塑劑DBP0.5～3％，助溶劑甲基丙烯酸羥丙酯1～10％，有機(jī)金屬鹽30～60％加入到反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)聚合，在50～100℃預(yù)聚合，然后將漿料注入兩塊潔凈的硅玻璃并以聚氯乙烯為墊條的模具中進(jìn)行多元共聚合反應(yīng)，在50～120℃聚合反應(yīng)5～24小時(shí)至漿料硬化，緩慢降溫至25～50℃，取出開模所得到的防輻射有機(jī)玻璃板材，其中的有機(jī)金屬鹽為鉛、鋅、鋇、銻的α-甲基丙烯酸鹽、丙烯酸鹽、肉桂酸鹽、異丁酸鹽、辛酸鹽中的一種或者幾種，引發(fā)劑為AIBN、ABVN、BPO、EHP中的一種或者幾種。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃，其 特征在于有機(jī)金屬鹽中的有機(jī)鉛鹽含量為30 55%，有機(jī)鋅鹽0 5%，有機(jī)鋇鹽l 7%，有機(jī)銻鹽0 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于醫(yī)療X光機(jī)房門窗的低能輻射防護(hù)有機(jī)玻璃，是將甲基丙烯酸甲酯、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增塑劑、助溶劑和有機(jī)金屬鹽加入到反應(yīng)器中，在50～100℃進(jìn)行預(yù)聚合，然后將漿料注入兩塊潔凈的硅玻璃并以聚氯乙烯為墊條的模具中進(jìn)行多元共聚合反應(yīng)，在50～120℃下聚合5～24小時(shí)至漿料硬化，緩慢降溫至25～50℃，取出開模所得到的防輻射有機(jī)玻璃板材。本發(fā)明在有機(jī)玻璃中引入多種金屬有機(jī)鹽，除了有機(jī)鉛鹽以外，還包含鋅、銻、鋇等金屬有機(jī)鹽，可吸收不同波長范圍射線，本發(fā)明對100KeV以下低能輻射具有有效的吸收，可見光透過率高、造價(jià)低廉、具有良好的機(jī)械性能，并具有較低的散射強(qiáng)度，適用于醫(yī)用X光機(jī)房門窗用。
文檔編號C08F220/14GK101386662SQ20081019737
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者李海峰, 董兵海, 濤 蔣 申請人:湖北大學(xué)