專利名稱：一種組合物、由其制得的防中子板及防中子板的制備方法
技術領域：
本發明涉及中子防護板領域，特別地，涉及一種用于制備防中子板的組合物，此夕卜，本發明還涉及一種采用上述組合物制成的防中子板及其制備方法。
背景技術：
中子是核輻射中的一種，穿透力強，對人體有外照性損傷。為了防止中子對人體的傷害，國內外普遍采用含硼的聚乙烯板對中子進行屏蔽防護。由于中子的靜止質量為
I.0086649u,而氫原子的靜止質量是I. 007825u,中子的原子質量和氫原子的原子質量相近，因此，當快中子與屏蔽體的氫原子核發生碰撞時，最容易將快中子的能量傳遞給氫原子而損失能量，從而將快中子慢化為慢中子和熱中子。屏蔽體中含氫量越多，則慢化作用越強，聚乙烯中含有的氫原子最多，是常用的快中子的慢化劑，達到減緩核反應的作用，是良·好的防中子板的材料。硼酸是熱中子的良好吸收劑，由于快中子被慢化成慢中子和熱中子后，熱中子不能被吸收，不能達到完全屏蔽熱快中子的目的，硼元素對熱中子的吸收截面大，并且不產生高能Y輻射，能完全吸收熱中子。同時硼的豐度為18. 98%，易于獲取。在制備防中子板的過程中產生大量的熱量，而硼酸在10(Tl05°C將會脫水變成偏硼酸(HBO2);而在10ri60°C之間長時間的加熱成會轉為四硼酸(H2B4O7)，也叫焦硼酸；繼續加180°C則會分解，再繼續加熱則變為(B2O3)三氧化二硼，而導致防護中子的性能降低或喪失。

發明內容
本發明目的在于提供一種用于制備防中子板的組合物，由其制得的防中子板和該防中子板的制備方法，以解決現有技術中硼酸不耐高溫，防中子板屏蔽中子的能力不強的技術問題。為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種用于制備防中子板的組合物，包括46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4 9. 3重量份改性劑、2重量份炭黑、I重量份增塑劑。進一步地，低密度聚乙烯的密度為0. 92，熔體指數為2 7g/10min ;改性劑為乙烯
醋酸乙烯共聚物；增塑劑為苯二甲酸二丁酯。進一步地，乙烯 醋酸乙烯中醋酸乙烯的含量為14 16%，熔體指數為
I.5 2. 0g/10min。進一步地，組合物進一步包括0. oro. I重量份潤滑劑、0. on重量份抗氧化劑；潤滑劑為油酸酰胺；抗氧化劑為2，6 二叔丁基對甲酚。本發明的另一方面還提供了由上述組合物制備而成的防中子板。本發明的另一方面，還提供了上述的防中子板的制備方法，包括配料、混合、擠出初塑、破碎、擠出終塑、壓延、模壓成型步驟，其特征在于，采用權利要求廣4中任一項的組合物作為物料，
擠出初塑步驟中加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為8(T10(TC，螺桿轉速20 25r/min。進一步地，混合步驟的轉速為2(T30r/min，混合溫度為5(T60°C。進一步地，擠出終塑步驟中加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為90°C 103°C，螺桿轉速15 20r/min。進一步地，壓延步驟中以油為加熱介質對輥筒加熱至14(Tl50°C，輥筒線速度為8 10m/min,抱棍時間為0. 8 I. Omin。進一步地，模壓成型步驟包括預壓、熱壓、冷壓階段；預壓階段的溫度為99 108°C，壓力為0. 5mpa,時間為20min ；熱壓階段的溫度為151 158°C，壓力為0. 2mpa，時間為IOmin ；·冷壓階段步驟為在常溫下進行，壓力為0. 3mpa,時間為30min。本發明具有以下有益效果本發明提供的組合物，易于加工成防中子板，塑化效果良好，其硼含量達到89Tll%，高于現有技術3%飛％，使制備而成的層壓板屏蔽中子能力明顯增強。本發明提供的防中子板屏蔽效果好，韌性強，經久耐用。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是本發明優選實施例的工藝流程示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。本發明提供了一種用于制備防中子板的組合物，包括46. f 62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4^9. 3重量份改性劑、2重量份炭黑、I重量份增塑劑。聚乙烯(PE)中含有較高的氫原子，可以減緩核反應的進行，起到慢化快中子的作用。PE材料按照密度的大小分為低密度聚乙烯(LDPE)，線型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、全密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯和茂金屬聚乙烯(MPE);目前工業上經常使用的有LDPE、LLDPE、和HDPE。PE的密度由PE的分子鏈和結晶度決定。LDPE的密度為0. 91^0. 925，其分子鏈上有長短支鏈，形態柔軟，結晶度為60 70%，結晶熔點為105 108°C，故加工溫也低。LLDPE的密度為密度0. 91 0. 925，但LLDPE的分子鏈上只有短支鏈，結晶度為25 75%，加工溫度比LDPE高40°C。HDPE的密度為0. 941 0. 959，HDPE的分子鏈上短支鏈很少，沒有長支鏈，結晶度為75 85°C，結晶熔點為126 130°C。由于防中子板中硼酸在高溫下容易分解，本發明選擇LDPE作為防中子板的材料，LDPE的結晶熔點低，加工溫度較低，滿足防中子板加工要求。硼酸能吸收慢中子，起到屏蔽中子的作用。本發明選擇46. r62. 9重量份的硼酸加入防中子板的組合物中，使得防中子板的組合物中硼含量達到89Tll%，能保證防中子板的屏蔽能力；硼含量越高，對中子的吸附能力越強。若硼含量過低，則制備的防中子板屏蔽能力不強；若硼含量過高，則防中子板難以加工。改性劑可以防止防中子板開裂，增加韌性和沖擊性能。碳黑有屏蔽和吸收紫外線的功能，可以防止LDPE在紫外線作用下發生鏈斷而老化。增塑劑能降低PE塑化溫度，促進LDPE低溫塑化。本發明將46. I 62. 9重量份硼酸、27. 8 48. 5重量份LDPE，5. 4 9. 3重量份改性劑、2重量份炭黑、I重量份增塑劑混合制備防中子板，加工溫度低，能防止硼酸分解，屏蔽中子能力更強；同時增強了防中子板的韌性、沖擊能力，能適應更加惡劣的環境。若硼酸含量加入過多，則影響了 LDPE、改性劑等成分的加入，若硼酸含量加入過少，則硼含量低，對中子的屏蔽效果不佳；若LDPE的含量過多，硼酸的含量較低，若LDPE的含量過低，則防中子板難以加工。LDPE又按熔體流動速率(Ml)分為不同的等級，MI表征了聚合物的分子量，分子量·越大則強度越高，但加工溫度越高；分子量小，加工溫度低，流動性好。由于硼酸(H3BO3)需要在溫度適中的條件下加工，本發明優選選用密度為0. 92,MI為2 7g/10min的LDPE，維卡軟化溫度在85°C 95°C之間。本發明選用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為改性劑，EVA是一種彈性透明共聚物，當EVA中的醋酸乙烯(VA)的含量在14 16%之間，熔體指數MI為I. 5^2. 0g/10min時，能防止防中子板應力開裂，起到增強防中子板韌性的作用。同時EVA和LDPE具有很大的相容性，可以任意比例共混，加工溫度低，適用于加工成防中子板。本發明選擇苯二甲酸二丁酯(DBP)為增塑劑，DBP是一種油狀液體，加入LDPE混合物中可以將碳黑粘附原料表面，避免粉塵飛揚，對LDPE也有相溶性，塑化效果良好。所述組合物進一步還包括0. OrO. I重量份潤滑劑、0. 04 I重量份抗氧化劑；所述潤滑劑為油酸酰胺；所述抗氧化劑為2，6 二叔丁基對甲酚。由于LDPE在加工和使用過程中易氧化，使分子鏈斷裂，影響使用壽命，應加抗氧劑予以阻止。由于LDPE加工溫度低，本發明選用0. 04 1. 0重量份的2. 6 二叔丁基對甲酚(BHT)作為抗氧化劑，抗氧化性能強，能滿足防中子板的加工要求。同時LDPE在壓延出片的過程中容易粘輥，造成防中子板表面不光滑，為了使LDPE壓延出片過程不粘混，需要加入潤滑劑，本發明加入0. 04、. I重量份油酸酰銨作為潤滑劑，物料容易加工成片才，質量良好。本發明的另一方面還提供了由上述組合物制備而成的防中子板。該層壓板可按常規方法制備。本發明的另一方面還提供了上述防中子板的制備方法，包括配料、混合、擠出初塑、破碎、擠出終塑、壓延、模壓成型。采用由46. r62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份LDPE，5. 4^9. 3重量份改性劑、2重量份炭黑、I重量份增塑劑、0. 04、. I重量份潤滑劑、0. 04^1重量份抗氧化劑組合而成的組合物作為制備防中子板的物料?；旌喜襟E為將物料置于螺帶式攪拌機，在轉速為2(T30r/min下進行混合20min，物料靠摩擦升溫至5(T60°C。然后進行擠出初塑步驟。如混合轉速過高，混合時間過長，則物料溫度過高，導致硼酸分解，影響屏蔽中子能力，若混合轉速過低，混合時間過短，則物料混合不均勻，影響片材塑化和壓制。
擠出初塑步驟為將混合后的物料在行星螺桿擠出機上進行初塑化步驟得到塊狀物料，行星螺桿擠出機的加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為8(Tl00°C，螺桿轉速為2(T25r/min。行星螺桿擠出機由加料段和塑化段組成，加料段起到物料輸送作用，將加料段溫度設置為7(T80°C，使物料先進行預熱，為物料塑化做好準備。塑化段的主螺桿和機筒內壁都加工了多頭螺旋齒，在主螺桿的周圍分布著不同數量的小螺桿，小螺桿也加工了多頭螺旋齒，主螺桿和小螺桿以及機筒完全嚙合，齒頂間隙只有O. 2^0. 4mm,當主螺桿旋轉時小螺桿可以自轉，并圍著主螺桿公轉。螺桿轉速可以調節，當調節螺桿轉速為2(T25r/min時，物料通過螺旋齒輪進行混合煉塑，保證物料混合均勻；當轉速過高時，容易導致物料間摩擦升溫，導致硼酸分解，影響防中子板的屏蔽效果。行星螺桿擠出機的主螺桿和機筒由加熱油供熱，油箱用冷水調溫，溫度控制準確，當調節塑化溫度為8(T10(TC時，可以防止物料溫度過低導致塑化不完全，或者物料溫度過高導致硼酸分解，影響防中子板的屏蔽效果。當物料進入塑化段后，受到混合、碾壓、剪切和塑煉作用，不斷將物料推向出口得到塊狀物料，初塑化階段完成。破碎步驟為將塊狀物料冷卻至室溫，然后進行破碎步驟得到3 5_顆粒。將初塑化后的塊狀物料進行粉碎，使物料再次投入行星螺桿擠出機中進行進一步塑化?！D出終塑步驟為將顆粒在行星擠出機中進行終塑化步驟得到塑化物料。行星擠出機加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為90°C ^103°C，能保證物料塑化完全。當螺桿轉速為15 20r/min時，能保證顆粒在行星螺桿擠出機中混合充分，塑化效果良好。壓延步驟在五輥壓延機中進行得到厚度為O. 6 0. 8mm的片材。以油為介質對壓延機的進行加熱，當輥溫為14(T150°C時，調節輥筒線速度為8 10m/min，然后加入塑化物料，在五輥壓延機中抱輥O. 8^1. Omin，使塑化物料熔融出片，然后進入冷卻輥冷卻。油為加熱介質，速度可調，溫度可控。壓延步驟的加工溫度雖然高，但時間很短，對硼酸的影響較小。采用五輥壓延機進行壓延出片，輥溫為14(Tl5(TC，滾筒線速度為8 10m/min，抱輥時間為
O.8^1. Omin,保證片材壓制情況良好，片材表面光滑，若滾筒線速度過低，則壓延過程中不容易粘棍，難以加工；若輥溫過高，抱輥時間過長，則片材中硼酸容易受熱分解，影響防中子板的屏蔽效果。模壓成型步驟包括預壓、熱壓、冷壓階段。將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至99 108 后,在O. 5mpa的壓力下預壓20min ;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155 后,在O. 2mpa壓力下熱壓IOmin ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，然后O. 3mpa壓力下冷壓30min得到防中子板。采用壓機對片材進行模壓步驟，可以防止片材滑動，影響壓制效果。模壓成型步驟中的壓板采用蒸汽加熱，溫度可調，防止片材溫度過高導致片材屏蔽中子效果不佳；或者片材溫度過低，導致模壓成型步驟不充分，影響片材質量。實施例以下實施例中所用的物料和儀器均為市售。實施例f 4將LDPE、硼酸、EVA、炭黑、DBP按照實施例f 4和對比例f 4配方的組合物，在01兄X3W開放煉塑機；輥溫為150°C下進行壓延步驟，輥壓時間為5min得到2mm厚的片材，檢測片·材塑化情況以及屏蔽中子的能力。
不同種類的炭黑均可用于本發明的組合物。表I是實施例f 4和對比例廣4各組分量和其加工性能試驗結果，符號A表示片材容易加工，易抱輥，可成片，塑化良好，表面光滑；符號B示勉強能加工，可以抱輥，可成片，表面不光滑；符號C表不難以加工,難抱棍,難成片,表面不光滑,難塑化。表I實施例f 3各組分量和加工性能試驗結果表
實施實施例實施實施對比對比對比對比
例I 2 例3 例4 例I 例2例3例4
加入量46.1 — 51.5 57.2~ 62.9 ' 42 ~50~68.671.4·硼％ —8—9 10 ~ 11 7.3 8.7 ~1212.5
加入量(:kg)— 48.5 —41.2 34.2— 27.8 ~47.3 44.7—2520
LDPE 密度—0.92 ~ 0.92 ~1λ92 0.92 ~ 0.92 0.920.920.92
_ MKgZlOminJ 7 ~ 7 ~2 2 ~ 0.3 700.72
加入量(kg) 5A 73 8^6 93 (λ7 536Α8^6~
EVA VA% — 10 ~ 15 ~20 25 ~ 30 91320
_ MKg/lOminT 1.5 ~ 1.7 ~1.8 2.0 ~ 2.2 1.41.61.8
炭黑加入量(kg) 2 —2 2 " 2 ~2~ 020
DBP 加入量 Ckg) — I ~ I I一 I O ~I~OI
油酸酰胺(g)__40g 40g 40g 40g 40g__O__40g40g
BHT (g) 80g — 80g ~ 80g 80g~ O 80gO80g
片材質量—A — A A~ A C ~C~BB 防 241 Am-Be屮子
φ 源測試結34.5 33·6 32-8 35-6 48.9 48·531·236·4
tt 252SS翻 22.8 21.9 2U4 2_ 4 -S6 7 34 S 24.6 23.5 能試結呆/o從表I的試驗結果可知，實施例f 4的組合物容易加工，片材質量好，屏蔽中子能力強，而對比例廣4的組合物則難以加工成板材，片材質量差，屏蔽中子能力弱，證明當硼酸加入量在46. Γ62. 9重量份，LDPE的加入量為27. 8 48. 6重量份，EVA加入量為5. 4 9. 3重量份，炭黑加入量為2重量份，DBP加入量為I重量份,油酸酰胺加入量為O. 04重量份，BHT加入量為O. 08重量份時，防中子片容易加工，出片情況良好，塑化情況良好，表面光滑；若不按照上述加入量加入硼酸、LDPE、EVA等組分，則片材難以加工，屏蔽中子能力不強，片材質量不好；若不加入炭黑，則片材在紫外光下易老化；若不加入DBP，則片材難以塑化；若不加入油酸酰胺，則片材在加工過程中易粘輥；若不加入BHT，則片材易氧化。實施例3的質量情況最優，為本發明最佳實施例。實施例5選取實施例3的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為20r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至50°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至70°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至80°C，在螺桿轉速為20r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。
3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成3_顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至70°C后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至90°C V，在螺桿轉速為15r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。
5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至140°C，將塑化物料在輥筒線速度為8m/min進行熔融出片O. 8min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 6mm的片材。6、將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至99°C后，將片材在O. 5mpa的壓力下預壓20min ;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至151°C后,在O. Impa壓力下熱壓IOmin ;然后放掉蒸汽，在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. Impa壓力下冷壓30min得到厚度為20mm的防中子板。實施例6選取實施例3的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為25r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至55°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至75°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至90°C，在螺桿轉速為23r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成4_顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至75V后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至98°C，在螺桿轉速為17r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至145°C，將塑化物料在輥筒線速度為9m/min進行熔融出片O. 9min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 7mm的片材。6、模壓成型將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至105°C后，將片材在O. 5mpa的壓力下預壓20min;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后，在O. 2mpa壓力下熱壓IOmin ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻,片材在O. 3mpa壓力下冷壓30min得到厚度為20mm的防中子板。實施例7選取實施例3的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為30r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至60°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至80°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至100°C，在螺桿轉速為25r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成5_顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至80°C后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至103°C，在螺桿轉速為20r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至150°C，將塑化物料在輥筒線速度為10m/min進行熔融出片I. Omin后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 8mm的片材。6、將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至108°C后，將片材在O. 5mpa的壓力下預壓20min ;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后,在O. 3mpa壓力下熱壓IOmin ;然后放掉蒸汽，在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. 5mpa壓力下冷壓30min得到厚度為20mm的防中子板。實施例8選取實施例3的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為25r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至55°C后混合完成?！?、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至75°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至90°C，在螺桿轉速為23r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成4mm顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至75V后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至100°c，在螺桿轉速為17r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至145°C，將塑化物料在輥筒線速度為9m/min進行熔融出片O. 9min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 7mm的片材。6、模壓成型將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至100°C后，將片材在O. 4mpa的壓力下預壓40min;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后，在O. 2mpa壓力下熱壓20min ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. 3mpa壓力下冷壓50min得到厚度為40mm的防中子板。實施例9選取實施例I的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為25r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至55°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至75°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段物料升溫至90°C，在螺桿轉速為23r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成4_顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至75V后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至100°c，在螺桿轉速為17r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至145°C，將塑化物料在輥筒線速度為9m/min進行熔融出片O. 9min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 7mm的片材。6、模壓成型將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至100°C后，將片材在O. 4mpa的壓力下預壓40min;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后，在O. 2mpa壓力下熱壓20min ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. 3mpa壓力下冷壓50min得到厚度為40mm的防中子板。
實施例10選取實施例2的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為25r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至55°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至75°C后，將溫度傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至90°C，在螺桿轉速為23r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成4mm顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至75V后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至100°c，在螺桿轉速為17r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至145°C，將塑化物料在輥筒線速度為9m/min進行熔融出片O. 9min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 7mm的片材。6、模壓成型將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至100°C后，將片材在O. 4mpa的壓力下預壓40min;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后，在O. 2mpa壓力下熱壓20min ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. 3mpa壓力下冷壓50min得到厚度為40mm的防中子板。實施例11選取實施例4的組合物制備防中子板。I、混合將配方原料置于螺帶式混合機攪拌混合20min,調整轉速為25r/min,物料靠物料彼此之間的摩擦升溫至55°C后混合完成。2、擠出初塑將混合好的物料投入到行星螺桿擠出機的加料段，將加料段溫度升溫至75°C后，將物料傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至90°C，在螺桿轉速為23r/min進行擠出初塑得到塊狀物料。3、粉碎將塊狀物冷卻至室溫后破碎成4mm顆粒。4、擠出塑化將顆粒投入到行星螺桿擠出機的加料段，使加料段溫度升溫至75V后，將顆粒傳送到行星螺桿擠出機的塑化段，將塑化段溫度升溫至100°c，在螺桿轉速為17r/min下進行擠出終塑得到塑化物料。5、壓延以油為介質對五輥壓延機的輥筒加熱至145°C，將塑化物料在輥筒線速度為9m/min進行熔融出片O. 9min后立即即進入冷卻棍冷卻得到厚度為O. 7mm的片材。6、模壓成型將片材放在模具中，通過蒸汽加熱至100°C后，將片材在O. 4mpa的壓力下預壓40min;然后將預壓后的片材通過蒸汽加熱至155°C后，在O. 2mpa壓力下熱壓20min ;然后放掉蒸汽,在加熱板中通入冷卻水對熱壓后的片材進行冷卻，片材在O. 3mpa壓力下冷壓50min得到厚度為40_的防中子板。實施例5 11的防中子性能檢測按照GB/T14055. f2008標準對實施例5 8的防中子板的屏蔽輻射性能進行檢測。檢測結果列于表2中。測試環境溫度18°C、相對濕度35%。表2防中子性能測試結果權利要求
1.一種用于制備防中子板的組合物，其特征在于，包括46. f 62. 9重量份硼酸、27. 8^48. 5重量份低密度聚乙烯，5. 4^9. 3重量份改性劑、2重量份炭黑、I重量份增塑劑。
2.根據權利要求I所述的組合物，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度為0.92，熔體指數為2 7g/10min ;所述改性劑為乙烯 醋酸乙烯共聚物；所述增塑劑為苯二甲酸二丁酯。
3.根據權利要求2所述的組合物，其特征在于，所述乙烯 醋酸乙烯中醋酸乙烯的含量為14 16%，熔體指數為I. 5 2. 0g/10min。
4.根據權利要求I所述的組合物，其特征在于，所述組合物進一步包括0.04 0. I重量份潤滑劑、0. on重量份抗氧化劑；所述潤滑劑為油酸酰胺；所述抗氧化劑為2，6- 二叔丁基對甲酚。
5.一種由權利要求I至4任一項所述組合物制備而成的防中子板。
6.一種防中子板的制備方法，包括配料、混合、擠出初塑、破碎、擠出終塑、壓延、模壓成型步驟，其特征在于， 采用權利要求I至4中任一項所述的組合物作為物料， 所述擠出初塑步驟中加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為8(Tl00°C，螺桿轉速20 25r/min。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述混合步驟的轉速為2(T30r/min，混合溫度為5(T60°C。
8.根絕權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述擠出終塑步驟中加料段溫度為7(T80°C，塑化段溫度為90°C 103°C，螺桿轉速15 20r/min。
9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述壓延步驟中以油為加熱介質對輥加熱至14(Tl50°C，輥筒線速度為8 10m/min，抱輥時間為0. 8 I. Omin。
10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述模壓成型步驟包括預壓、熱壓、冷壓階段； 所述預壓階段的溫度為99 108°C，壓力為0. 5mpa,時間為20min ； 所述熱壓階段的溫度為15f 158°C，壓力為0. 2mpa，時間為IOmin ； 所述冷壓階段步驟為在常溫下進行，壓力為0. 3mpa,時間為30min。
全文摘要
本發明提供了一種組合物、由其制得的防中子板及防中子板的制備方法。該組合物包括46.1~62.9重量份硼酸、27.8~48.5重量份低密度聚乙烯、5.4~9.3重量份改性劑、2重量份炭黑、1重量份增塑劑。解決了現有技術中硼酸不耐高溫，防中子板屏蔽中子的能力不強等技術問題。
文檔編號C08K13/02GK102746557SQ20121025808
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者肖伯文 申請人:肖伯文