一种铅基沸石纤维复合材料及其制备方法与流程

1.本发明属于x射线防辐射材料技术领域，尤其涉及一种铅基沸石纤维复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会经济及原子能科学的飞速发展，人们的生活更便捷智能，电磁辐射在日常生活或工作中日趋广泛，日常工作中很多工作人员暴露在较强的电磁辐射中，如计算机的运算和操作人员、广播电视、通信、导航、雷达等发射机房近场工作人员、长期操作使用射频和微波等医疗仪器的人员及发电和高压输变电站工作人员等。
3.电磁波在给人们生活带来巨大利益的同时，也给人类的身体健康造成了一定的危害。当人长期暴露于较强辐射源下，可能会出现记忆力衰退、头晕、毛发脱落、改变血液的组成及功能变坏甚至会影响生育等现象，严重者还会造成白血病、骨肿瘤等疾症，给人的生命带来严重的威胁，因此，对于长时间接触较强的电磁辐射的工作人员做好日常防电磁辐射是必要的。
4.但是目前防护用于屏蔽x射线最有效的还是铅板这类重金属材料，但铅板制成的防护用品透气性差，笨重，长时间穿用不舒适不方便。因此，研制轻薄灵活、透气性好且兼具防护效果的防护材料有重要的意义。


技术实现要素：

5.为了克服现有防辐射材料笨重且透气性差，本技术提供了一种铅基沸石纤维复合材料及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种铅基沸石纤维复合材料，采用如下的技术方案：一种铅基沸石纤维复合材料包括铅基沸石和纤维线，所述铅基沸石附着于纤维线的表面，所述铅基沸石包括沸石及铅元素，所述沸石的含量占沸石纤维线的25-50wt％，所述铅基沸石中铅元素的质量分数为8％-13％。
7.沸石是由si，al，p，b，ga，ge构成分子筛骨架，作为最基本单元结构，再通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。
8.通过上述技术方案，将具有微孔孔道结构的沸石负载到具有良好的弹力、韧性和可纺织性的天然纤维上，沸石及纤维线组成的复合材料拥有较大的比表面积和孔道物质交换能力，再利用沸石骨架结构外的平衡金属电荷离子，通过离子交换置换成铅离子，制备得到的铅基沸石纤维复合材料，本技术制备得到的铅基沸石纤维复合材料质量轻、制备工艺简单，铅基沸石纤维复合材料具有三维网状结构，射线经三维网状结构中的铅被反复吸收，使得铅基沸石纤维复合材料对x射线具有较高的屏蔽率。
9.优选的，所述铅基沸石的粒径为0.5-20μm。
10.通过上述技术方案，铅基沸石粒径太大时，铅基沸石吸附较多的铅，重量增加，铅基沸石容易从铅基沸石纤维复合材料上脱落，导致基沸石在纤维上的保持率减小；铅基沸
石粒径太，沸石对铅元素的吸附能力不足，使得铅基沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率下降。
11.优选的，所述铅基沸石纤维复合材料还包括聚合物涂层，所述聚合物涂层附着在沸石纤维线的表面，所述聚合物涂层为聚合物涂层。
12.通过上述技术方案，一方面，通过在附着铅基沸石的纤维线的表面附着聚合物涂层，进而提升铅基沸石在纤维线上的结合强度，使得铅基沸石在纤维线上有较高的保持率。
13.另一方面，由于沸石对离子的吸附包括物理吸附及化学吸附，物理吸附在高温等条件下存在一定的解吸附，为了降低铅基沸石纤维复合材料在较高温度下的解吸附，在铅基沸石的表面附着聚合物涂层，聚合物涂层将铅基沸石表面的孔隙堵塞，进而提升被吸附的金属离子在铅基沸石中的稳定性，使得铅基沸石纤维复合材料持续拥有对x射线较高的屏蔽率。
14.优选的，所述聚合物涂层为含有阴离子的聚合物涂层。
15.通过上述技术方案，含有阴离子的聚合物涂层的聚合物在形成涂层的过程中可以与含有阳离子的铅基沸石更好的结合，使得聚合物涂层紧密附着在铅基沸石上及提升两者之间的结合强度，减少了铅基沸石发生解吸附后铅元素脱离铅基沸石，使得铅基沸石纤维复合材料对x射线具有较高的屏蔽率。
16.优选的，所述阴离子聚合物涂层由20-30份的丙烯酸类单体及2-4份的丙烯腈聚合而成；所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。
17.通过上述技术方案，由丙烯酸类单体及丙烯腈聚合形成涂层网络结构，进一步提升阴离子聚合物涂层与铅基沸石的结合强度，进一步提升铅基沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率。
18.优选的，所述铅基沸石还包括银离子，所述铅基沸石中银离子的质量分数为3.8％-6％。
19.通过上述技术方案，因聚合物涂层在沸石纤维线上形成是在55-65℃的条件下形成的，可能会出现因铅基沸石与纤维线的热收缩相差大铅基沸石脱落，及铅基沸石发生解吸附。
20.通过铅基沸石吸附银离子，提升铅基沸石的导热率，铅基沸石纤维复合材料在较高的温度下，一方面，使得铅基沸石与纤维线有较一致的热收缩率，铅基沸石在纤维线上保持较高的保持率；另一方面，较快的降低铅基沸石内部的温度，进而降低沸石对吸附的金属离子的解吸附，使得铅基沸石纤维复合材料在经历较高的温度后，对x射线仍有较高的屏蔽率。
21.另外，铅元素与银元素相互协同，进一步提升铅基沸石纤维复合材料对x射线屏蔽率。
22.优选的，所述铅基沸石纤维复合材料在转速≥120r/min的条件下，震荡2h的情况下，所述铅基沸石在纤维线上的保持率＞96％。
23.通过上述技术方案，制得得到的铅基沸石纤维复合材料具有较高的铅基沸石保持率，使得铅基沸石纤维复合材料对x射线具有优异的屏蔽率。
24.第二方面，本技术提供一种铅基沸石纤维复合材料的制备方法。
25.一种铅基沸石纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
①
将沸石纤维线加入到处理液中进行超声处理3-6h；所述处理液包括摩尔浓度为0.3-0.8mol/l硝酸铅及水；
②
将浸渍后的沸石纤维线取出，经去离子水洗涤，干燥处理。
26.通过采用上述技术方案，通过沸石纤维线浸渍含有铅离子的处理液，利用沸石的离子交换性能，使得铅离子负载在沸石纤维线上，使得制备得到的铅基沸石纤维复合材料对x射线具有优异的屏蔽率，同时该制备工艺简单，制备周期短。
27.优选的，所述处理液还包括摩尔浓度为0.1-0.3mol/l硝酸银。
28.通过采用上述技术方案，使得沸石同时负载银离子及铅离子，进一步提升铅基沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率。
29.优选的，所述铅基沸石纤维复合材料还包括阴离子聚合物涂层；所述阴离子聚合物涂层的制备过程如下：将沸石纤维线浸渍在涂层混合液中，浴比为1：(8-12)，然后升温至55-65℃，在超声下作用1-3h，在沸石纤维线的表面制备得到聚合物涂层；所述涂层混合液的制备过程如下：将30-35份的去离子水和10-15份的乙二醇单乙醚搅拌混合，制备得到溶剂第一混合液；将丙烯酸类单体及丙烯腈搅拌均匀，制备得到第二混合液；将0.1-0.3份的引发剂溶解于1-2份的丙酮，搅拌制备得到引发剂溶液，将引发剂溶液等分为第一引发剂溶液及第二引发剂溶液；将第一混合液升温至60-70℃，加入第二混合液及第一引发剂溶液后，保温反应0.5-1h，制备得到第三混合液；将第三混合液的温度降至20-35℃加入第二引发剂溶液，然后调节ph为6-7，制备得到涂层混合液。
30.通过采用上述技术方案，在沸石纤维线中引入银离子及阴离子聚合物涂层，进一步提升铅基沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率。
31.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、一种铅基沸石纤维复合材料包括铅基沸石和纤维线，铅基沸石附着于纤维线的表面，铅基沸石包括沸石及铅元素，沸石的含量占沸石纤维线的25-50wt％，铅基沸石中铅元素的质量分数为8％-13％，本发明制备工艺简单，制备得到的铅基沸石纤维复合材料中的铅基沸石在剧烈震荡的条件下基本不发生脱落，保持率大于96％，制备得到的铅基沸石纤维复合材料柔软、透气及对x射线有较高的屏蔽率。
32.2、铅基沸石纤维复合材料还包括聚合物涂层，聚合物涂层附着在沸石纤维线的表面，一方面，提升铅基沸石在纤维线上的结合强度，使得铅基沸石在纤维线上有较高的保持率；另一方面，聚合物涂层将铅基沸石表面的孔隙堵塞，提升铅基沸石中被吸附的金属离子的稳定性，使得铅基沸石纤维复合材料具有对x射线较高的屏蔽率。
33.3、铅基沸石还包括银离子，一方面，通过沸石吸附银离子后，提升铅基沸石的导热率，使得聚合物涂层的制备过程中，减少了在加热的条件下铅基沸石从纤维线上脱离，降低了沸石对吸附的金属离子的解吸附，使得铅基沸石纤维复合材料具有对x射线较高的屏蔽
率。
附图说明
34.图1是实施例1的铅基沸石纤维复合材料的扫描电镜图；图2是实施例5的铅基沸石纤维复合材料的扫描电镜图。
具体实施方式
35.原料和/或中间体的制备例制备例1一种涂层混合液，使用的原料成分如表1，制备步骤如下：将去离子水和乙二醇单乙醚搅拌混合，制备得到溶剂第一混合液；将丙烯酸类单体及丙烯腈搅拌均匀，制备得到第二混合液；将引发剂溶解于丙酮，搅拌制备得到引发剂溶液，将引发剂溶液等分为第一引发剂溶液及第二引发剂溶液；将第一混合液升温至60℃，均匀滴加第二混合液及第一引发剂溶液，滴加时间0.5h，滴加完成后保温反应1.5h，制备得到第三混合液；将第三混合液的温度降至35℃加入第二引发剂溶液，然后用0.08mol/l的碳酸氢钠溶液调节体系ph为6，制备得到涂层混合液，将涂层混合液放置在温度20℃的条件下，避光密封保存，备用。
36.制备例2-6一种涂层混合液，与制备例1的区别在于，使用的原料种类及重量设置不同，涂层混合液的制备工艺不同，具体如表1所示。
37.表1制备例1-6中原料种类及重量，及其制备工艺设置列表
制备例7一种涂层混合液，与制备例1的区别在于，第二混合液中采用丙烯酸丁酯等量代替丙烯酸。
38.制备例8一种涂层混合液，与制备例1的区别在于，第二混合液中不采用丙烯腈。
39.制备例9一种涂层混合液，与制备例1的区别在于，第二混合液中丙烯腈的含量为3kg。
40.制备例10一种涂层混合液，与制备例1的区别在于，第二混合液中丙烯腈的含量为4kg。
41.制备例11
一种沸石纤维线，其制备方法包括以下步骤：
①
制备沸石前驱体溶液,按照下列摩尔比10na20:al2o3:9si02:300h2o组成起始物料,合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和乙交酯聚合物纤维混合,乙交酯聚合物纤维与沸石前驱体溶液质量比1：200。
42.②
将乙交酯聚合物纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理90℃，24h,制备得到沸石含量为37wt％的沸石纤维线。
43.制备例12一种沸石纤维线，其制备方法包括以下步骤：
①
制备沸石前驱体溶液，按照下列摩尔比3na2o:al2o3:2sio2:120h2o组成起始物料，合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和聚酯纤维混合，聚酯纤维与分子筛前驱体溶液质量比1:70。
44.②
将聚酯纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理80℃，4h，制备得到沸石含量为50wt％的沸石纤维线。
45.制备例13一种沸石纤维线，其制备方法包括以下步骤：
①
制备沸石前驱体溶液，按照下列摩尔比10na2o:al2o3:9sio2:200h2o组成起始物料，合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和棉花纤维混合，棉花纤维与沸石前驱体溶液质量比1:25。
46.②
将棉花纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理90℃，24h，制备得到沸石含量为25wt％的沸石纤维线。
47.制备例14一种沸石纤维线，其制备方法包括以下步骤：
①
制备沸石前驱体溶液，按照下列摩尔比10na2o:al2o3:9sio2:300h2o组成起始物料，合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和丙交酯聚合物纤维混合，丙交酯聚合物纤维与沸石前驱体溶液质量比1:50。
48.②
将丙交酯聚合物纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理90℃，30h，制备得到沸石含量为26wt％的沸石纤维线。
49.在其他的实施例中，制备例中10-12的纤维线可以选用人造丝纤维﹑醋酸纤维、羧甲基纤维素、亚麻布纤维、羊毛、木纤维、聚酰胺纤维(pa)、聚丙烯纤维(pp)、聚乙烯纤维(pe)、聚氯乙烯纤维(pvc)、聚丙烯腈纤维、粘胶纤维的任意一种或者多种。
50.在其他的实施例中，制备例中10-12的沸石可以用硅铝酸盐分子筛、磷酸盐分子筛、硼酸盐分子筛、杂原子分子筛代替。实施例
51.实施例1一种铅基沸石纤维复合材料，包括铅基沸石和纤维线，铅基沸石附着于纤维线的表面，铅基沸石包括沸石及铅元素。
52.铅基沸石纤维复合材料的制备步骤如下，使用的原料成分如表1：
①
将制备例11的沸石纤维线浸入到处理液中，浴比为1:6，超声处理3h；处理液包括摩尔浓度为0.3mol/l硝酸铅及水；
②
将浸渍后的沸石纤维线取出，经去离子水洗涤，在50℃的条件下干燥8h处理，制备得到铅基沸石纤维复合材料。
53.实施例2-3一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例1的区别在于：沸石纤维线的制备，硝酸铅的浓度，制备工艺参数设置不同及制备得到的铅基沸石的粒径不同，具体如表2所示。
54.表2实施例1-3中沸石纤维线的制备、硝酸铅的浓度、制备工艺参数及制备得到的铅基沸石的粒径设置列表区分实施例1实施例2实施例3实施例4硝酸铅的浓度/(mol/l)0.30.60.80.3沸石纤维线制备例11制备例12制备例13制备例14浴比1:61:81:101:6处理时间/h3563铅基沸石的d90粒径/μm0.515200.01实施例5一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例1的区别在于：处理液还包括摩尔浓度为0.3mol/l硝酸银，铅基沸石纤维复合材料还包括聚合物涂层。
55.聚合物涂层的制备过程如下：将沸石纤维线浸渍在制备例1的涂层混合液中，浴比为1：8，然后升温至65℃，在超声下作用1h，在沸石纤维线的表面制备得到聚合物涂层。
56.实施例6-7一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例5的区别在于：处理液中硝酸银的浓度设置不同，涂层混合液的制备不同，制备聚合物涂层的工艺参数设置不同，具体如表3所示。
57.表3实施例5-7的铅基沸石纤维复合材料中硝酸银的浓度，涂层混合液的制备，制备聚合物涂层的工艺参数设置列表区分实施例5实施例6实施例7硝酸银的浓度/(mol/l)0.30.20.1涂层混合液制备例1制备例2制备例3浴比1:81:101:12温度/℃656055时间/h123实施例8一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例5的区别在于：处理液中不采用硝酸银。
58.实施例9一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例5的区别在于：处理液中不采用涂层混合液。
59.实施例10一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例5的区别在于：在将沸石纤维线浸入涂层混合液前，将涂层混合液在温度65℃的条件下放置1h。
60.实施例11-17
一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例5的区别在于：处理液依次采用制备例4-10。
61.对比例对比例1一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例1的区别在于，处理液中不采用硝酸铅。
62.对比例2一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例1的区别在于，沸石纤维线的制备不同，采用的沸石纤维线的制备过程如下：
①
制备沸石前驱体溶液，按照下列摩尔比5.5na2o:1.65k2o:al2o3:2.2sio2:122h2o组成起始物料，合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和绸丝纤维混合，绸丝纤维与沸石前驱体溶液质量比1:10。
63.②
将绸丝纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理100℃，12h，制备得到沸石含量为15wt％的沸石纤维线。
64.对比例3一种铅基沸石纤维复合材料，与实施例1的区别在于，沸石纤维线的制备不同，采用的沸石纤维线的制备过程如下：
①
制备沸石前驱体溶液，按照下列摩尔比10na2o:al2o3:9sio2:400h2o组成起始物料，合成沸石前驱体溶液。将该沸石前驱体溶液和竹纤维混合，竹纤维与沸石前驱体溶液质量比1:2。
65.②
将竹纤维和混合均匀的沸石前驱体溶液热处理150℃，96h，制备得到沸石含量为80wt％的沸石纤维线。
66.性能检测试验试验一：铅元素及银元素的含量试验方法：在室温(20+5℃)下，称取20ml处理沸石纤维后的处理液，各20ml(每次取液前处理液进行搅拌10min搅拌)，用原子吸收分光光度计测定处理沸石纤维后的处理液中铅离子及银离子的离子浓度，处理液处理前的浓度为已知。
67.q1＝(c
0-c2)*v/m*100％；q2＝(c
1-c3)*v/m*100％其中:q1为铅基沸石中铅元素的质量分数，单位:mg/g；q2为铅基沸石中银元素的质量分数，单位:mg/g；c0处理沸石纤维前处理液中铅离子的浓度，单位:mg/l；c1处理沸石纤维前处理液中银离子的浓度，单位:mg/l；c2处理沸石纤维后处理液中铅离子的浓度，单位:mg/l；c3处理沸石纤维后处理液中银离子的浓度，单位:mg/l；v为处理液的体积，单位:l；m为铅基沸石质量，单位:g。
68.m通过tga检测，通过灰分含量，计算出浸渍在处理液的铅基沸石纤维复合材料中铅基沸石的含量。
69.试验样品：将实施例1-17的铅基沸石纤维复合材料为试验样品，以对比例1-3的铅
基沸石纤维复合材料为对照样品。
70.试验结果：实施例1-17和对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料的铅元素及银元素的含量，测试结果如表4所示。
71.表4实施例1-17和对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料的铅元素及银元素的含量测试结果列表试验二：保持率ⅰ试验方法:铅基沸石纤维复合材料在摇床震荡2h，转速为300r/min，计算铅基沸石在纤维上的保持率。
72.保持率＝(m1-m2)/m1*100％，m1为震荡前织物重量，m2为震荡后织物重量。
73.试验样品：将实施例1-17的铅基沸石纤维复合材料为试验样品，以对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料为对照样品。
74.试验三：保持率ⅱ试验方法:铅基沸石纤维复合材料在摇床震荡2h，水温设置为55℃，转速为300r/min，计算铅基沸石在纤维上的保持率。
75.保持率＝(m1-m2)/m1*100％，m1为震荡前织物重量，m2为震荡后织物重量。
76.试验样品：将实施例1-17的铅基沸石纤维复合材料为试验样品，以对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料为对照样品。
77.试验四：屏蔽率ⅰ试验方法:经过x射线探测仪器(ptw32005)测得该纤维材料的屏蔽率。测试环境:环境温度20
±
2℃,相对湿度50％，测试电压为50kv。
78.试验样品：将实施例1-17及对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料经纺织机纺织为线密度为50*50平纹组织的面料，将待检测样品层叠为7层(厚度约为1.5
±
0.1mm)进行检测。以实施例1-17制得的面料为试验样品，以对比例1-3的制得的面料为对照样品。
79.试验五：屏蔽率ⅱ试验方法:经过x射线探测仪器(ptw32005)测得该纤维材料的屏蔽率。测试环境:
环境温度20
±
2℃,相对湿度50％，测试电压为50kv。
80.试验样品：将实施例1-17及对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料经纺织机纺织为线密度为50*50平纹组织的面料，并将面料通过摇床震荡2h，摇床的水温设置为55℃，转速为300r/min，然后进行检测。
81.将待检测样品层叠为7层(厚度约为1.5
±
0.1mm)待测。以实施例1-17制得的面料为试验样品，以对比例1-3制得的面料为对照样品。
82.试验结果：实施例1-17和对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料的保持率ⅰ、保持率ⅱ、屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ，测试结果如表5所示。
83.表5实施例1-17和对比例1-3的铅基沸石纤维复合材料制得的面料的保持率ⅰ、保持率ⅱ、屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ的结果列表的结果列表
结合实施例1-17和对比例1-3并结合表5可以看出：虽然实施例1-4的保持率ⅰ及保持率ⅱ与对比例1的相差不大，但是实施例1-4的屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ明显优于对比例1，因为对比例1中沸石没有经铅离子处理，铅离子的含量比较少，导致屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ较差，对比文件2的的保持率ⅰ及保持率ⅱ较实施例1-4差，可能是因为沸石含量较低。
84.实施例1-4的保持率ⅰ、保持率ⅱ、屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ明显优于对比例3，可能因为对比例3的沸石含量较高，吸附较多铅离子后，铅基沸石的重量较重，导致铅基沸石从纤维线上脱落，导致对比例3的保持率ⅰ、保持率ⅱ、屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ较低；而在沸石含量大致等同的情况下，实施例4的铅元素的含量及对x射线的保持率低于实施例1，可能因为实施例4中的铅基沸石的粒径较小，在金属离子能够充分浸渍铅基沸石的前提下，粒径较小的铅基沸石有较多的不完整的孔隙，导致对铅离子的吸附量降低，使得实施例4的铅元素的含量及对x射线的屏蔽率低于实施例1。
85.实施例5-17的保持率ⅰ、保持率ⅱ、屏蔽率ⅰ及屏蔽率ⅱ优于实施例1-4，表明通过在沸石纤维线上包裹聚合物涂层及在沸石纤维线上负载银离子，进一步提升了沸石纤维复合材料具有对x射线的屏蔽率及铅基沸石在纤维线上的保持率。
86.实施例5-7的对x射线的屏蔽率优于实施例8-9及实施例1，可能原因为沸石中的铅离子与银离子配伍使用，提升了铅基沸石对x射线的屏蔽率，银离子通过改善铅基沸石的导热率及配伍聚合物涂层，提升了铅基沸石的在纤维织物上的保持率及对x射线的屏蔽率。
87.实施例10的对x射线的屏蔽率低于实施例5的，表明实施例5采用先将涂层混合液中的低聚物吸附在铅基沸石上，然后加温引发聚合反应形成的聚合物涂层，制备得到的沸石纤维复合材料具有较好的对x射线的屏蔽率及铅基沸石在纤维线上的保持率，可能因为低聚物吸附在铅基沸石表面上，在后续的加温聚合过程中，金属离子不会脱离铅基沸石，使得金属离子在铅基沸石中有较高的保持率，另一方面，相对于实施例10的低聚物先进行反应，然后再与铅基沸石及纤维线复合，实施例5的低聚物与与铅基沸石及纤维线先复合再聚合形成的聚合物涂层对铅基沸石及纤维线有较好的包裹性。
88.实施例5-7及实施例12-13的屏蔽率优于实施例11及实施例14，试验结果表明聚合物涂层中丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯配伍使用时，沸石纤维复合材料具有较好的对x射线的屏蔽率及铅基沸石的保持率；可能是因为在聚合物涂层中的阴离子可以增强聚合物涂层与吸附有阳离子的铅基沸石及纤维线之间的吸附能力，使得聚合物涂层与铅基沸石及纤维线之间有较高的结合强度；然而如果聚合物涂层中含有较多的阴离子，聚合物涂层的耐水性下降，会减弱聚合物涂层与铅基沸石及纤维线之间的结合力。
89.实施例5的屏蔽率优于实施例15-17，试验结果表明聚合物涂层中含有适量的多官能团物质，可以提升沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率及铅基沸石的保持率；可能是因为丙烯腈含有不饱和双键及异氰酸基团，在聚合物涂层中可以使涂层交联成网状结构，增强聚合物涂层与铅基沸石及纤维线之间的结合强度，然而如果丙烯腈的含量太高，聚合物涂层的弹性下降，对铅基沸石及纤维线的包裹性降低，丙烯腈的含量太低铅基沸石的保持率及对沸石纤维复合材料对x射线的屏蔽率的提升效果不明显。
90.试验六：透气量试验方法：用透气量仪测量透气性,通常以透气量表示,即试验样品的两边在维持一定的压力差的条件下,单位时间内通过试验样品单位面积的空气量,按
公式计算：bp(ml/cm2·
s)＝v/af*t；式中:v为t秒内通过试验样品的空气量(ml)；af为试验样品的面积(cm2)。通过在规定压力下,测定单位时间内垂直通过试样的空气流量,来表征试验样品的透气性。
91.试验样品：将实施例1-7的铅基沸石纤维复合材料经纺织机纺织为线密度为50*50平纹组织的面料，将待检测样品层叠为7层(厚度约为1.5
±
0.1mm)进行检测。以实施例1-7制得的面料为试验样品。
92.试验结果：实施例1-7制得的面料的透气性，测试结果如表6所示。
93.表6实施例1-7制得的面料的透气性测试结果列表结合实施例1-7并结合表6表明：实施例5-6的透气量大致等同于实施例1-4，优于实施例10，可能因为本技术中采用低聚物在铅基沸石及纤维线上先吸附，然后聚合形成聚合物较好的包裹在铅基沸石及纤维线上，对聚合物涂层对铅基沸石纤维复合材料的透气性影响较小。
94.本技术的具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，包括铅基沸石和纤维线，所述铅基沸石附着于纤维线的表面，所述铅基沸石包括沸石及铅元素，所述沸石的含量占沸石纤维线的25-50wt%，所述铅基沸石中铅元素的质量分数为8%-13%。2.根据权利要求1所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述铅基沸石的d90粒径为0.5-20μm。3.根据权利要求1所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述铅基沸石纤维复合材料还包括聚合物涂层，所述聚合物涂层附着在沸石纤维线的表面。4.根据权利要求3所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述聚合物涂层为含有阴离子的聚合物涂层。5.根据权利要求4所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述阴离子聚合物涂层由20-30份的丙烯酸类单体及2-4份的丙烯腈聚合而成；所述丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。6.根据权利要求5所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述铅基沸石还包括银离子，所述铅基沸石中银离子的质量分数为3.8%-6%。7.根据权利要求1所述铅基沸石纤维复合材料，其特征在于，所述铅基沸石纤维复合材料在转速≥120r/min的条件下，震荡2h的情况下，所述铅基沸石在纤维材线上的保持率＞96%。8.权利要求1-7任一项所述的铅基沸石纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①
将沸石纤维线浸入处理液中进行超声处理3-6h；所述处理液包括摩尔浓度为0.3-0.8mol/l硝酸铅及水；
②
将浸渍后的沸石纤维线取出，经去离子水洗涤，干燥处理。9.根据权利要求8所述一种铅基沸石纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述处理液还包括摩尔浓度为0.1-0.3mol/l硝酸银。10.根据权利要求8所述一种铅基沸石纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述铅基沸石纤维复合材料还包括聚合物涂层；所述聚合物涂层的制备过程如下：将沸石纤维线浸渍在涂层混合液中，浴比为1：（8-12），然后升温至55-65℃，在超声下作用1-3h，在沸石纤维线的表面制备得到聚合物涂层；所述涂层混合液的制备过程如下：将30-35份的去离子水和10-15份的乙二醇单乙醚搅拌混合，制备得到溶剂第一混合液；将丙烯酸类单体及丙烯腈搅拌均匀，制备得到第二混合液；将0.1-0.3份的引发剂溶解于1-2份的丙酮，搅拌制备得到引发剂溶液，将引发剂溶液等分为第一引发剂溶液及第二引发剂溶液；将第一混合液升温至60-70℃，加入第二混合液及第一引发剂溶液后，保温反应0.5-1h，制备得到第三混合液；将第三混合液的温度降至20-35℃加入第二引发剂溶液，然后调节ph为6-7，制备得到涂层混合液。

技术总结
本发明属于X射线防辐射材料技术领域，尤其涉及一种铅基沸石纤维复合材料及其制备方法。其中，一种铅基沸石纤维复合材料包括铅基沸石和纤维线，铅基沸石附着于纤维线的表面上，铅基沸石包括沸石及铅元素，沸石的含量占沸石纤维线的25-50wt%，铅基沸石中铅元素的质量分数为8%-13%，本发明制备工艺简单，制备得到的铅基沸石纤维复合材料中的铅基沸石在剧烈震荡的条件下基本不发生脱落，保持率大于96%，制备得到的铅基沸石纤维复合材料柔软、透气及对X射线有较高的屏蔽率。气及对X射线有较高的屏蔽率。


技术研发人员：范杰 肖丽萍 施益峰
受保护的技术使用者：杭州沸创生命科技股份有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/7