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一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体及制备方法

文献发布时间:2023-06-19 18:32:25


一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体及制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体及其制备方法和应用,属于辐射探测领域。

背景技术

闪烁体是闪烁体探测器与粒子相互作用的部件,能够通过电离辐射作用将高能射线或高能粒子转化为可见光或紫外光。作为光功能材料,被广泛应用于高能物理、医学成像、安防安检、工业勘探等领域。目前,无机闪烁晶体NaI:Tl和CsI:Tl是用于伽马射线能谱探测最重要的闪烁体,但它们的缺点是易潮解、成本较高、难以大尺寸制备、衰减时间较长。

塑料闪烁体一般由可聚合的单体做基质,通过添加荧光物质聚合而成,具有环境稳定性好、成本极低、易于大尺寸制备和快衰减等优点。但传统塑料闪烁体由于低有效原子序数(Z

综上所述,开发出具有高有效原子序数,适中的光产额、具备伽马能谱探测能力和伽马/中子分辨能力的有机重金属化合物掺杂塑料闪烁体在门户式安防安检等辐射探测领域具有很高的实用价值。

发明内容

为了克服传统塑料闪烁体不能进行能谱探测的缺点,本发明的目的在于提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体及其制备方法和应用。

第一方面,本发明提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体,包括:塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物;

所述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体中引发剂的含量为0~1wt%

所述荧光染料的含量为0.01~30wt%;

所述交联剂的含量为0~10wt%;

所述有机锡化合物的含量为0.1~60wt%(可为0.1~40wt%,以及更高40~60wt%)。

较佳的,所述有机锡化合物的结构通式为(R

较佳的,所述含不饱和键的直链或支链取代基选自乙烯基、丙烯基、3-甲基-2-丁烯基、丙炔基、甲炔基、1-乙氧基乙烯基、顺丁基二酸基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯和甲基丙烯酸糠酯等中的至少一种;

所述含苯环或芳香杂环的取代基选自苯基、苄基、苯乙基、苯丙基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、噁唑基、苯乙烯基、甲基苯乙烯基等中的至少一种;

所述含卤素的取代基选自氟、氯、溴、碘、碘甲基等中的至少一种;

所述含酯基或羰基的取代基选自2-乙基-己酯基、乙酯基、丙酯基、2,4-戊二酮基、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮基等中的至少一种。一般情况下,有机锡化合物在0.1~40wt%下,可不加交联剂,就能实现均匀掺杂。在有机锡化合物的含量>40且≤60wt%,需加入交联剂,才能实现均匀掺杂。特别情况下,当有机锡化合物中R

较佳的,所述塑料基质是由含有不饱和键的活性基团的基质单体聚合而成;优选选自含有乙烯基的单体合成的聚合物和/或含有对苯二甲酸酯基的单体合成的聚合物,更优选为聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚(9-乙烯基咔唑)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

较佳的,所述引发剂选自偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂和光引发剂中的至少一种,优选选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、光引发剂184、光引发剂BAPO等中的至少一种。

较佳的,所述交联剂选自分子中含多个官能团的物质或是分子内含有多个不饱和双键的化合物中的至少一种。优选选自二乙烯苯(DVB)、乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯等中的至少一种。

较佳的,所述荧光染料包含初级荧光染料和/或移波剂;

所述初级荧光染料选自2,5-二苯基恶唑、对三联苯、2-(4’-叔丁苯基)-5-(4’-联苯基)-1,3,4-恶二唑、2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑等中的至少一种;

所述移波剂选自1,4-双(5-苯基-2-恶唑基)苯(英文简称:POPOP)、1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-二(4-甲基苯乙烯)苯、9,10-二苯基蒽、香豆素6、7-二乙氨基-4-甲基香豆素等中的至少一种。

第二方面,本发明提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法,包括:

(1)在惰性气氛中,将塑料基质的单体、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,得到混合溶液;

(2)将混合溶液进行密封,在40℃~120℃下聚合1~4周,得到所述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体。例如,在制备塑料闪烁体的过程中,将有机锡化合物按相应质量占比掺杂入苯乙烯、乙烯基甲苯等塑料单体中充分混合。

第三方面,本发明提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法,包括:

(1)在惰性气氛中,将塑料基质的单体、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料。将有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料加入到注塑机的料斗中,并用合模装置拧紧模具;

(2)在加热器的作用下,通过螺杆的转动和剪切力作用机筒中的固料充分受热,得到熔融流动状态的树脂;

(3)通过螺杆的转动将熔融状态的树脂输送到机筒的前端,并受压力作用不断传输,经主流道和分流道将其从浇口注入模腔内;

(4)树脂充满模腔后保压一定时间使其冷却成型后,通过脱模装置和顶出装置,取出得到的有机锡化合物掺杂塑料闪烁体。

第四方面,本发明提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法,包括:

(1)在惰性气氛中,将塑料基质的单体、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料。将有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料加入到挤出机的料斗中,并在挤出模具端安装好一定形状的挤出口模;

(2)在加热器的作用下,通过螺杆的转动和剪切力作用使机筒中的固料充分受热,得到熔融状态的树脂;

(3)通过螺杆的转动将熔融状态的树脂输送到机筒的前端,在挤出机螺杆或柱塞的挤压作用下,通过安装好的挤出口模,得到连续挤出成型的有机锡化合物掺杂塑料闪烁体制品。

第五方面,本发明提供了一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体在辐射探测领域中的应用,辐射探测领域包括:X射线探测、γ射线探测、γ射线能谱探测和中子/伽马脉冲形状鉴别。

有益效果:

本发明公开了掺杂有机锡化合物塑料闪烁体的制备方法和实例,该塑料闪烁体由基质、引发剂、交联剂、荧光染料及有机锡化合物组成,制备方法包括本体聚合法、注塑成型法和挤出成型法。本发明制备的有机锡化合物掺杂塑料闪烁体与未掺杂的塑料闪烁体相比,不仅保留了塑料闪烁体纳秒级快衰减的优点,还增加了伽马射线能谱探测的能力;

本发明中,有机锡化合物掺杂塑料闪烁体具有高的有效原子序数、快衰减时间、适中的光产额,以及较好的能量分辨率,可应用于X射线探测、伽马射线能谱探测和伽马/中子甄别,在门户式安防安检等辐射探测领域有重要应用前景。

附图说明

图1为实施例1中不同三丁基(1-乙氧基乙烯)锡浓度掺杂塑料闪烁体在自然光照下的样品照片;样品尺寸高10mm,直径15mm;

图2为实施例1中三丁基(1-乙氧基乙烯)锡掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试。其中a为不同三丁基(1-乙氧基乙烯)锡浓度掺杂塑料闪烁体的X射线激发发射谱,b为20wt%三丁基(1-乙氧基乙烯)锡掺杂塑料闪烁体在

图3为实施例1中40wt%三丁基(1-乙氧基乙烯)锡掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试(此实施例中移波剂为香豆素6)。其中a为X射线激发发射谱,b为

图4为实施例2中提供的不同浓度的三丁基苯基锡掺杂塑料闪烁体(a)和不同浓度的2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂塑料闪烁体(b)在自然光照下的样品照片;样品尺寸高10mm,直径15mm;

图5为实施例2中提供的三丁基苯基锡掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试。其中a为不同浓度的三丁基苯基锡掺杂塑料闪烁体的X射线激发发射谱,b为20wt%三丁基苯基锡掺杂塑料闪烁体在

图6为实施例2中提供的2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试。其中a为不同浓度的2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂塑料闪烁体的X射线激发发射谱,b为20wt%2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂塑料闪烁体在

图7为实施例2中提供的40wt%2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试(此实施例中移波剂为香豆素6)。其中a为X射线激发发射谱,b为在

图8为实施例4中提供的不同浓度的二乙酸二丁基锡掺杂塑料闪烁体在自然光照下的样品照片;样品尺寸高10mm,直径15mm;

图9为实施例4中提供的不同浓度的二乙酸二丁基锡掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试。其中a为二乙酸二丁基锡掺杂塑料闪烁体的X射线激发发射谱,b为10wt%二乙酸二丁基锡掺杂塑料闪烁体在

图10为实施例5中提供的10wt%不同有机锡化合物掺杂塑料闪烁体在自然光照下的样品照片;样品尺寸高15mm,直径15mm;

图11为实施例5中提供的10wt%不同有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的闪烁性能测试。其中a为X射线激发发射谱,b为在

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明,应理解,下述实施方式仅用于说明本发明,而非限制本发明。

在本公开中,有机锡化合物掺杂塑料闪烁体,由塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物组成。其中,引发剂的含量可为0~1wt%(重量百分比含量);交联剂的含量可为0~10wt%(重量百分比含量);荧光染料的含量可为0.01~30wt%(重量百分比含量);有机锡化合物的含量可为0~40wt%(重量百分比含量),或更高40~60wt%(重量百分比含量)。

在可选的实施方式中,引发剂或交联剂是为缩短高含量有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的聚合时间,低含量掺杂下可不加引发剂或交联剂。

在可选的实施方式中,所述的有机锡化合物可以是以下结构:式(R

其中,γ射线与闪烁体通过康普顿散射、光电效应将其能量沉积到探测器材料中的一个或多个电子上,电子退激后产生可见光。其中光电效应取决于材料的有效原子序数(Z

在可选的实施方式中,所述的有机锡化合物可以是以下结构:式(R

在可选的实施方式中,所述的有机锡化合物可以是以下结构:式(R

在可选的实施方式中,所述的有机锡化合物可以是以下结构:式(R

以下示例性地说明本体聚合法制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的方法。

步骤1:分别依次通过去离子水、乙醇、丙酮,将玻璃反应容器清洗三次后放入烘箱过夜真空加热干燥。

步骤2:在惰性气氛中,将基质单体、引发剂(0~1wt%)、交联剂(0~10wt%)、荧光染料(0.01~30wt%)和有机锡化合物加入到步骤1清洗好的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。

步骤3:密封好步骤2中配有混合溶液的玻璃反应容器后,将其放入烘箱或使用传热流体(油、水等)来加入到规定的聚合温度并保温聚合数天。根据添加的有机锡化合物的性质和掺杂量的不同,所选的聚合温度和聚合时间也有部分差异,低沸点、低掺杂含量的有机锡化合物通常选用40-100℃聚合数周,更高的掺杂量可能需要更久的时间;高沸点、低掺杂含量的有机锡化合物可以选用60-120℃聚合数周,更高的掺杂量可能需要更久的时间。

步骤4:聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到所需的有机锡化合物掺杂塑料闪烁体。

作为更进一步优选方案,所述的基质单体应通过纯化去除稳定剂和水,其他原料纯度在95%以上,配料环境为惰性气体环境(充满氩气或氮气的手套操作箱)。

以下示例性地说明注塑成型法制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的方法。

步骤1:在惰性气氛中,将塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料。将制备好的固料加入到注塑机的料斗中,并用合模装置拧紧模具。

步骤2:在加热器的作用下,通过螺杆的转动和剪切力作用使步骤1的机筒中的固料充分受热变成熔融流动状态,并进一步混合均匀。

步骤3:通过螺杆的转动将步骤2中的熔融树脂输送到机筒的前端,并受高压作用不断传输,经主流道和分流道将其从浇口注入模腔内。

步骤4:树脂充满模腔后保压一段时间使其冷却成型后,通过脱模装置和顶出装置就可将制备好的塑料闪烁体制品取出。

作为更进一步优选方案,为提高塑料闪烁体的最终光学质量,在料筒混合步骤原料易受污染,保持其清洁是很重要的。所述的掺杂塑料闪烁体的固料或混合好的预聚树脂应通过纯化去除杂质和水,整个制备过程都应为惰性气体环境(氩气或氮气)来消除湿度和氧的影响。

以下示例性地说明挤出成型法制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的方法。

步骤1:在惰性气氛中,将塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料。将制备好的固料加入到挤出机的料斗中,并在挤出模具端安装好一定形状的挤出口模。

步骤2:在加热器的作用下,通过螺杆的转动和剪切力作用使步骤1的机筒中的固料充分受热变成熔融流动状态,并进一步混合均匀。

步骤3:通过螺杆的转动将步骤2中的熔融树脂输送到机筒的前端,在挤出机螺杆或柱塞的挤压作用下,通过步骤1安装好的挤出口模可获得连续挤出成型的塑料闪烁体制品。

作为更进一步优选方案,在料筒混合步骤原料易受污染,保持其清洁是很重要的。所述的掺杂塑料闪烁体的固料或混合好的预聚树脂应通过纯化去除杂质和水,整个制备过程中带有氮气吹扫系统的复杂干燥程序可消除湿度影响,并减少塑料因氧气的存在而降解的问题,提高塑料闪烁体的最终光学质量。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。以下实施例中选用不同有机锡化合物,进行不同浓度的掺杂,可得到光学和闪烁性能不同的塑料闪烁体。

实施例1

本实施例1选取式为(R

上述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,将基质单体(乙烯基甲苯,英文简称:VT)、初级荧染料(PPO)、移波剂(POPOP)和不同掺杂量的三丁基(1-乙氧基乙烯)锡(0-60wt%之间,例如0wt%、3wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%)加入到清洗烘干过的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。密封好玻璃反应容器后,将其放入油浴锅来加热到规定的聚合温度并保温聚合数天。10wt%及以下掺杂量的塑料闪烁体通常选用40-70℃聚合三周,更高的掺杂量(≤30wt%)可能需要一个月。由于POPOP的溶解度限制,更高的掺杂量如40~60wt%,选用更易溶解的移波剂(香豆素6);而由于掺杂量的提高,使得聚合时间较长,且制备的掺杂塑闪容易变软难以加工,因此在配方中新增交联剂(二乙烯基苯,英文简称:DVB)来增加其聚合速度和硬度。工艺优化后的高掺杂量塑料闪烁体通常选用40-70℃聚合三周便可聚合完成。聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到掺杂塑料闪烁体。更高的掺杂量如50wt%和60wt%的塑料闪烁体,由于过量掺杂导致有机锡化合物析出,且由于交联速度过快导致不透明。

如图2中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,掺三丁基(1-乙氧基乙烯)锡塑料闪烁体的XEL中的发射峰都来源于移波剂POPOP;且随着三丁基(1-乙氧基乙烯)锡掺杂浓度的提高,XEL强度明显高于未掺杂的塑料闪烁体,其中以10wt%的XEL强度最高;如图2中b所示,

本发明中塑料闪烁体的光产额通过相对的方法来测量。如图2中c所示,通过

如图3中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,掺40wt%三丁基(1-乙氧基乙烯)锡塑料闪烁体的XEL中的发射峰来源于移波剂香豆素6;

如图3中b所示,

如图3中c所示,通过

实施例2

本实施例2选取式为(R

上述两种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,将基质单体(VT)、引发剂(AIBN)、初级荧光染料(PPO)、移波剂(POPOP)和不同掺杂量的三丁基苯基锡(0-20wt%,例如0wt%、3wt%、7wt%、20wt%)和2-三丁基甲锡烷基噻吩(0-60wt%,例如0wt%、3wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、60wt%)加入到清洗烘干过的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。密封好玻璃反应容器后,将其放入油浴锅来加热到规定的聚合温度并保温聚合数天。10wt%及以下掺杂量的塑料闪烁体通常选用40-70℃聚合三周,更高的掺杂量(20wt%)在90℃下聚合一个月。由于POPOP的溶解度限制,更高的掺杂量如40-60wt%,选用更易溶解的移波剂(香豆素6);而由于掺杂量的提高,使得聚合时间较长,且制备的掺杂塑闪容易变软难以加工,因此在配方中新增交联剂(DVB)来增加其聚合速度和硬度。工艺优化后的高掺杂量塑料闪烁体通常选用40-70℃聚合三周便可聚合完成。聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到掺杂塑料闪烁体。但制备的更高的掺杂量如50wt%和60wt%的塑料闪烁体,由于过量掺杂导致掺杂化合物析出,且不透明。

如图5中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,掺三丁基苯基锡后的塑料闪烁体的XEL中的发射峰都来源于移波剂POPOP;与未掺杂的塑料闪烁体相比,3wt%掺杂量的XEL强度最高;

如图5中b所示,

如图5中c所示,通过

如图6中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,掺杂2-三丁基甲锡烷基噻吩后的塑料闪烁体的XEL中的发射峰都来源于移波剂POPOP;且随着2-三丁基甲锡烷基噻吩掺杂浓度的提高,XEL强度明显高于未掺杂的塑料闪烁体,其中以3wt%掺杂的XEL强度最高;

如图6中b所示,

如图6中c所示,通过

如图7中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,掺40wt%2-三丁基甲锡烷基噻吩塑料闪烁体的XEL中的发射峰来源于移波剂香豆素6;

如图7中b所示,

上述掺三丁基苯基锡和2-三丁基甲锡烷基噻吩塑料闪烁体可应用于X射线探测、γ射线能谱探测和伽马/中子甄别等辐射探测领域。

实施例3

本实施例3选取式为(R

上述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,将基质单体(VT)、引发剂(AIBN)、初级荧光染料(PPO)、移波剂(POPOP)和不同掺杂量的三丁基(碘甲基)锡烷(0-20wt%,例如0wt%、10wt%、20wt%)加入到清洗烘干过的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。密封好玻璃反应容器后,将其放入油浴锅来加热到规定的聚合温度并保温聚合数天。10wt%掺杂量以下通常选用40-80℃聚合三周,高含量掺杂可能需要更久。聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到掺杂塑料闪烁体。上述掺三丁基(碘甲基)锡烷的塑料闪烁体可应用于X射线探测、γ射线能谱探测和伽马/中子甄别等辐射探测领域。

实施例4

本实施例4选取式为(R

上述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,将基质单体(VT)、初级荧光染料(PPO)、移波剂(POPOP)和不同掺杂量的二乙酸二丁基锡(0-20wt%,例如0wt%、6wt%、10wt%、20wt%)加入到清洗烘干过的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。密封好玻璃反应容器后,将其放入油浴锅来加热到规定的聚合温度并保温聚合数天。10wt%掺杂量以下的通常选用40-70℃聚合三周,高的掺杂量(20wt%)在90℃下聚合一个月。聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到掺杂塑料闪烁体。

如图9中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,二乙酸二丁基有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的XEL中的发射峰都来源于移波剂POPOP;其中6wt%二乙酸二丁基锡掺杂塑闪的XEL强度明显高于未掺杂的塑料闪烁体;

如图9中b所示,

如图9中c所示,通过

实施例5

本实施例5选取式为(R

上述有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的制备方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,将基质单体(VT)、初级荧光染料(PPO)、移波剂(POPOP)和10wt%掺杂量的有机锡化合物(丙烯基三丁基锡、2-(三丁基甲锡烷基吡啶)、2-(三丁基甲锡烷基)噻吩、2-(三丁基甲锡烷基)呋喃、三丁基(碘甲基)锡烷)加入到清洗烘干过的玻璃反应容器中常温或超声溶解,以得到均一的溶液体系。密封好玻璃反应容器后,将其放入油浴锅来加热到规定的聚合温度并保温聚合数天。在未加入引发剂的情况下10wt%掺杂量以下的通常选用50-100℃聚合十天。聚合结束后,将温度缓慢降至室温,以减少内应力。将固化好的产品从玻璃容器中取出,切割和抛光后以得到掺杂塑料闪烁体。

如图11中a所示,X射线激发发射谱测试结果表明,不同有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的XEL中的发射峰都来源于移波剂POPOP;

如图11中b所示,通过

上述掺杂塑料闪烁体可应用于X射线探测、γ射线能谱探测和伽马/中子甄别等辐射探测领域。

实施例6

本实施例6通过注塑成型法来制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体,可选取以上结构中任意一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料或混合好的预聚树脂。具体选取其中包含的三丁基锡基甲基丙烯酸酯掺杂塑闪闪烁体。

上述注塑成型法制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体包括以下步骤:

在惰性气氛中,将塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到三丁基锡基甲基丙烯酸酯掺杂塑料闪烁体的固料。在惰性气氛中,将制备好的固料加入到注塑机的料斗中,并用合模装置拧紧模具。在150℃加热器的作用下,通过螺杆的转动使加入到机筒中的固料充分受热变成熔融状态,并进一步混合均匀后,将其输送到机筒的前端,经主流道和分流道从浇口注入模腔内。熔融树脂充满模腔后保压5min使其冷却成型,通过脱模装置和顶出装置就可将制备好的三丁基锡基甲基丙烯酸酯塑料闪烁体制品取出。

上述掺三丁基锡基甲基丙烯酸酯塑料闪烁体可应用于X射线探测、γ射线能谱探测和伽马/中子甄别等辐射探测领域。

实施例7

本实施例7通过挤出成型法来制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体,可选取以上结构中任意一种有机锡化合物掺杂塑料闪烁体的固料或混合好的预聚树脂。具体选取其中包含的三丁基锡基甲基丙烯酸酯掺杂塑闪闪烁体。

上述挤出法制备有机锡化合物掺杂塑料闪烁体包括以下步骤:

在惰性气氛中,将塑料基质、引发剂、交联剂、荧光染料和有机锡化合物进行混合,并将其密封后加热聚合,得到三丁基锡基甲基丙烯酸酯掺杂塑料闪烁体的固料。在惰性气氛中,将制备好的固料加入到挤出机的料斗中,在150℃加热器的作用下,通过螺杆的转动使加入到机筒中的固料充分受热变成熔融状态,并进一步混合均匀后,将其输送到机筒的前端,在挤压作用下使塑料从直径5mm的圆形口模挤出,在冷却5min后可获得连续挤出成型的5mm直径的圆柱形塑料闪烁体制品。

上述掺三丁基锡基甲基丙烯酸酯塑料闪烁体可应用于X射线探测、γ射线能谱探测和伽马/中子甄别等辐射探测领域。

相关技术
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技术分类

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