一种防辐射纤维材料、及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及防辐射纤维材料的技术领域，尤其是涉及一种负载硫酸钡纳米颗粒的防辐射纤维材料的制备方法及其应用。

背景技术

X射线是一种高能电磁辐射波，其具有极强的穿透力，广泛用于医学、工农业、国防科研、航空航天、环境监测等领域。例如，在医学领域，通常使用X射线以形成医学影像来检查和诊断骨折、肺部感染、口腔问题等疾病。但是，长时间暴露在X射线下可能会对人体造成损伤，因此需要采取必要的防护措施。

硫酸钡是一种无毒、性质稳定的白色晶体或粉末，其具有防辐射性能，尤其对X射线具有较好的屏蔽性。故通常利用硫酸钡干粉作为造影剂(钡餐)，并广泛用于临床医学的影像学检测中。现有技术中，通常使用铅类重金属化合物粉末如氧化铅、醋酸铅等混合制备成的复合纤维材料具有很良好的防X射线辐射效果。该复合纤维材料能够通过混纺、层压等工序以制成具有防辐射效果的织物；或将该纤维材料作为增强纤维混入混凝土中，进一步应用于高剂量射线辐射区域的建筑，从而起到防止X射线泄露的作用。

针对上述技术，发明人认为现有的防辐射纤维材料不但所需的合成原料种类多，反应条件苛刻，制备步骤繁杂，生产成本较高，不利于商业化。最关键的所制成的纤维材料对于射线的光电吸收效果不明显，难以满足市场需求。

发明内容

为了提高防辐射纤维材料的光电吸收效果，本申请提供了一种防辐射纤维材料、及其制备方法和应用。

第一方面，本申请提供了一种防辐射纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将天然纤维素加入至浓度为200-400mM的氯化钡溶液中浸泡30-50min，再加入交联剂搅拌反应1-3h，制得反应初料；

S2、向步骤S1中的反应初料中加入浓度为0.2-1.0M的氢氧化钠溶液调节pH至8-12，再加入射线屏蔽剂升温至35-45℃，搅拌反应1-2h，制得反应中间料；

S3、向步骤S2中的反应中间料中加入浓度为200-400mM的硫酸钠溶液搅拌反应2-4h以生成硫酸钡颗粒，再加入分散剂混合均匀，经过洗涤、干燥处理，制得所述防辐射纤维材料。

通过采用上述技术方案，以天然纤维素为基底，采用溶剂沉淀法制备具有防辐射性能的纳米级别硫酸钡颗粒，再额外添加射线屏蔽剂对外界的电离辐射进行康普顿散射和光电效应，进一步促进无机屏蔽颗粒发生能量吸收和粒子吸收，从而保证产品防辐射纤维材料的射线屏蔽性能；通过事先添加改性有机锆交联剂和EDTA二钠交联剂进行复配增效，利用改性有机锆交联剂所形成的有机胶状高聚物对无机屏蔽颗粒进行包覆改性，同时还能够将其附着于纤维结构上以形成具有电磁屏蔽作用的涂层，从而在宏观上减少射线对于纤维层的穿透率，进一步提升产品防辐射纤维材料的射线屏蔽性能和稳定性；同时，通过添加分散剂以防止无机屏蔽颗粒发生团聚，从而影响其在纤维层上的均匀分布情况。

优选的，所述交联剂包括改性有机锆交联剂。

优选的，所述改性有机锆交联剂的制备方法，包括以下步骤

S1、将间苯二酚、甲醛溶液、氢氧化钠粉末加入至去离子水中混合均匀，升温至30-42℃，以60-80r/min的速度搅拌反应5-6h，制得预缩合酚醛树脂溶液；

S2、氮气保护下，将对苯二异氰酸酯和二氯乙烷混合反应20-30min，升温至40-48℃，再依次加入过氧化二异丙苯和2-氨基-1,3丙二醇混合均匀后，以20mL/h的速度滴加甲醇反应2-4h，制得有机配体底液；

S3、向步骤S2中的有机配体底液中加入氧氯化锆混合搅拌10-30min，再依次加入乙酰丙酮和乙酸溶液混合均匀，升温至80-90℃，以80-100r/min的速度搅拌反应8-9h，加入步骤S1中的预缩合酚醛树脂溶液，搅拌复合反应40-80min，制得所述改性有机锆交联剂。

通过采用上述技术方案，一方面，先以间苯二酚和甲醛溶液作为主原料制备具有胶层性质的预缩合酚醛树脂溶液，为后续混合有机锆成分作为备用。同时通过自身胶质高聚物以包覆无机屏蔽颗粒，并将其附着于纤维结构内进行物理化学反应，从而在无机颗粒和纤维之间形成用于过渡的间苯二酚甲醛胶膜界面相；另一方面，通过苯二异氰酸酯、2-氨基-1,3丙二醇和二氯乙烷配置制得有机配体，再加入同样具有交联作用的过氧化二异丙苯以提升底液的稳定性和延缓交联强度，且还能够在底液聚合反应中起到引发作用，从而加快反应速率。最后向有机配体底液加入氧氯化锆以制备有机锆交联凝胶，通过加入乙酰丙酮对氧氯化锆进行络合，并对整体反应产生催化促进作用；所制得的改性有机锆交联剂能够使体系内的聚合物线性分子相互连接形成网络立体结构，进一步增稠以在纤维层表面形成电性的有机锆粘弹冻胶，从而提高纤维材料的强度和弹性。并通过分子结构中能提供孤电子对的配位原子如羟基上的氧、胺基上的氮与金属离子产生配位键作用，从而降低其表面自由能，增强其与纤维材料之间的配伍性和稳定性。

优选的，所述交联剂还包括乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)，且所述乙二胺四乙酸二钠的浓度为100-300mM。

通过采用上述技术方案，选用乙二胺四乙酸二钠作为交联剂，并控制其浓度范围，能够使其发挥较好的螯合作用，与体系中的金属离子(钡离子等)结合形成稳定的络合物以附着于纤维结构，从而有效改善无机屏蔽颗粒与天然纤维素之间界面作用弱的情况，提升二者的复合效果和附着程度；同时控制二者的结合反应速率，进一步提升生产制备过程的稳定性和可控性。且通过乙二胺四乙酸二钠的交联作用，将无机屏蔽颗粒牢固结合于纤维结构上还能够提升产品纤维材料的机械力学性能。

优选的，所述氯化钡溶液与所述乙二胺四乙酸二钠的体积比为1:(0.80-1.00)；所述改性有机锆交联剂与所述乙二胺四乙酸二钠的质量比为(0.40-0.70)：1。

通过采用上述技术方案，控制氯化钡溶液与乙二胺四乙酸二钠的体积比，以及改性有机锆交联剂与乙二胺四乙酸二钠的质量比，能够精确控制生成的硫酸钡纳米颗粒与复配交联剂之间的用量比例，从而在具体生产制备过程中实现较稳定的反应效果和较高的产率；还能够根据实际反应的进行程度以避免添加物料的浪费，从而降低生产成本。

优选的，所述天然纤维素为医用脱脂棉纱布。

通过采用上述技术方案，选用医用脱脂纱布作为天然纤维素原料，其主要成分为棉花，故而具有较好的透气性和吸水性。其表面含有丰富的羟基基团，能够对于复配交联剂具有良好的配伍性，使得无机射线屏蔽颗粒能够全面地负载于纤维结构之间，从而在保证产品防辐射纤维材料的稳定性和使用寿命的情况下，减少对于纤维材料本身机械性能的影响。且医用脱脂纱布还具有原料易得，成本低廉等优点，从而能够满足市场量化生产的需求。

优选的，所述射线屏蔽剂为氧化铋和氧化钆中的一种或多种；所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵。

通过采用上述技术方案，选用氧化铋、氧化钆作为外加射线屏蔽剂，一方面，其均含有能够吸收和散射辐射的高原子序数元素，将其混入天然纤维素织物层中能够有效减少所穿过的辐射量，从而实现较好的电磁屏蔽效果。同时，通过采用其致密的过渡金属氧化物，不仅能够使制得的复合材料防护效果优良且轻质安全(相较于铅)，而且氧化铋、氧化钆在长时间的辐射照射下其本身的结构排列不易受到破坏，从而具有较好的耐辐射稳定性，还具有成本低廉，烧结挥发性小等优点；另一方面，使用氧化铋、氧化钆与硫酸钡纳米颗粒相互配合以实现协同防护功能，通过所制备的无机纳米屏蔽颗粒以填补过渡金属氧化物中存在的配位空间，从而提升产品防辐射纤维材料的体密度，减少射线的“泄露”，以增强其防护效果。

选用聚甲基丙烯酸铵作为分散剂，其分子结构中含有正电荷离子，能够吸附于无机屏蔽颗粒的表面以降低表面张力，从而在水溶液中形成较为稳定的分散体系，有效地将生成的硫酸钡纳米颗粒和添加的氧化铋/氧化钆颗粒均匀分布于溶液中，以改善无机屏蔽颗粒的自团聚现象。同时，聚甲基丙烯酸铵分子具有一定的空间结构和分子量，能够与溶液体系中的水分子结合形成大量氢键，从而增加溶液的粘稠性能，进一步促进无机屏蔽颗粒在预缩合酚醛树脂成分中具有良好的分散性及相容性。

优选的，所述硫酸钡颗粒的粒径为10-100nm，且所述硫酸钡颗粒的负载含量为8％-15％。

通过采用上述技术方案，一方面，采用溶剂沉淀法将反应体系中的氯化钡沉淀剂成分与硫酸钠溶液混合，通过沉淀作用以制备出纳米级别的硫酸钡颗粒。通过将具有射线吸收性能的硫酸钡限制为纳米级，不仅能够克服大颗粒状硫酸钡对射线吸收效果不佳，以及不易与纤维材料均匀混合的缺陷；还能够通过硫酸钡纳米颗粒具有的纳米效应，即量子尺寸效应、表面效应等，从而显著增大硫酸钡颗粒的比表面积，提升其对射线的光电吸收程度；另一方面，通过复配交联剂将硫酸钡纳米颗粒附着于纤维内，不仅能够通过将其负载量控制在合理范围内，以获得较好的吸收射线效果，还能够防止硫酸钡纳米颗粒因过多而导致流失，从而影响产品防辐射纤维材料的生产质量。

第二方面，本申请提供了一种防辐射纤维材料。

第三方面，本申请提供了一种防辐射纤维材料在防护X射线辐射中的应用。

综上所述，本申请具有如下有益效果：

1、本申请中，以天然纤维素为基底，采用溶剂沉淀法制备具有防辐射性能的纳米级别硫酸钡颗粒，再额外添加射线屏蔽剂对外界的电离辐射进行康普顿散射和光电效应，进一步促进无机屏蔽颗粒发生能量吸收和粒子吸收，从而保证产品防辐射纤维材料的射线屏蔽性能；通过将具有射线吸收性能的硫酸钡限制为纳米级，能够通过硫酸钡纳米颗粒具有的纳米效应，即量子尺寸效应、表面效应等，从而显著增大硫酸钡颗粒的比表面积，提升其对射线的光电吸收程度。

2、本申请中，通过添加改性有机锆交联剂和EDTA二钠交联剂进行复配增效，利用改性有机锆交联剂所形成的有机胶状高聚物对无机屏蔽颗粒进行包覆改性，同时还能够将其附着于纤维结构上以形成具有电磁屏蔽作用的涂层，从而在宏观上减少射线对于纤维层的穿透率，进一步提升产品防辐射纤维材料的射线屏蔽性能和稳定性。

3、本申请中，制得的改性有机锆交联剂能够使体系内的聚合物线性分子相互连接形成网络立体结构，进一步增稠以在纤维层表面形成电性的有机锆粘弹冻胶，从而提高纤维材料的强度和弹性。并通过分子结构中能提供孤电子对的配位原子如羟基上的氧、胺基上的氮与金属离子产生配位键作用，从而降低其表面自由能，增强其与纤维材料之间的配伍性和稳定性。

附图说明

图1是实施例1所制备的防辐射纤维材料在不同放大倍数下的扫描电镜图。

图2是实施例1所制备的防辐射纤维材料的透射电镜图。

图3是实施例16、17、18和19所制备的防辐射纤维材料在不同电压下对X射线的屏蔽性能曲线。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得。

制备例

改性有机锆交联剂的制备

制备例1，一种改性有机锆交联剂的制备方法，采用如下方法制备：

(1)将20g间苯二酚、10g甲醛溶液、0.8g氢氧化钠粉末加入至220g去离子水中混合均匀，升温至36℃，以70r/min的速度搅拌反应5.5h，制得预缩合酚醛树脂溶液；

(2)氮气保护下，将11g对苯二异氰酸酯和1.5L二氯乙烷混合反应25min，升温至44℃，再依次加入8g过氧化二异丙苯和13g2-氨基-1,3丙二醇混合均匀后，以20mL/h的速度滴加甲醇反应3h，制得有机配体底液；

(3)向步骤(2)中的有机配体底液中加入6g氧氯化锆混合搅拌20min，再依次加入3g乙酰丙酮和500mL乙酸溶液混合均匀，升温至85℃，以90r/min的速度搅拌反应8.5h，加入步骤(1)中的预缩合酚醛树脂溶液，搅拌复合反应60min，制得所述改性有机锆交联剂。

制备例2，一种改性有机锆交联剂的制备方法，采用如下方法制备：

(1)将24g间苯二酚、12g甲醛溶液、1.0g氢氧化钠粉末加入至260g去离子水中混合均匀，升温至42℃，以80r/min的速度搅拌反应6h，制得预缩合酚醛树脂溶液；

(2)氮气保护下，将12g对苯二异氰酸酯和1.8L二氯乙烷混合反应30min，升温至48℃，再依次加入10g过氧化二异丙苯和15g2-氨基-1,3丙二醇混合均匀后，以20mL/h的速度滴加甲醇反应4h，制得有机配体底液；

(3)向步骤(2)中的有机配体底液中加入7g氧氯化锆混合搅拌30min，再依次加入3.5g乙酰丙酮和600mL乙酸溶液混合均匀，升温至90℃，以100r/min的速度搅拌反应9h，加入步骤(1)中的预缩合酚醛树脂溶液，搅拌复合反应80min，制得所述改性有机锆交联剂。

制备例3，一种改性有机锆交联剂的制备方法，采用如下方法制备：

(1)将16g间苯二酚、8g甲醛溶液、0.6g氢氧化钠粉末加入至180g去离子水中混合均匀，升温至30℃，以60r/min的速度搅拌反应5h，制得预缩合酚醛树脂溶液；

(2)氮气保护下，将10g对苯二异氰酸酯和1.2L二氯乙烷混合反应20min，升温至40℃，再依次加入6g过氧化二异丙苯和11g2-氨基-1,3丙二醇混合均匀后，以20mL/h的速度滴加甲醇反应2h，制得有机配体底液；

(3)向步骤(2)中的有机配体底液中加入5g氧氯化锆混合搅拌10min，再依次加入2.5g乙酰丙酮和400mL乙酸溶液混合均匀，升温至80℃，以80r/min的速度搅拌反应8h，加入步骤(1)中的预缩合酚醛树脂溶液，搅拌复合反应40min，制得所述改性有机锆交联剂。

制备例4，一种改性有机锆交联剂的制备方法，与制备例0-1的区别在于，步骤(2)中不添加过氧化二异丙苯。

制备例5，一种改性有机锆交联剂的制备方法，与制备例0-1的区别在于，步骤(3)中不添加乙酰丙酮。

实施例

实施例1，一种防辐射纤维材料，该防辐射纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将600g天然纤维素加入至3.0L浓度为300mM的氯化钡溶液中浸泡40min，再加入50g交联剂搅拌反应2h，制得反应初料；

(2)向步骤(1)中的反应初料中加入浓度为0.6M的氢氧化钠溶液调节pH至10，再加入75g射线屏蔽剂升温至40℃，搅拌反应1.5h，制得反应中间料；

(3)向步骤(2)中的反应中间料中加入2.8L浓度为300mM的硫酸钠溶液搅拌反应3h以生成硫酸钡颗粒，再加入42g分散剂混合均匀，经过洗涤、干燥处理，制得所述防辐射纤维材料。

其中，改性有机锆交联剂来源于制备例1；所采用的医用脱脂棉纱布的厚度平均为1cm；所制得的防辐射纤维材料在摇床震荡2h(转速≥120r/min)的情况下，硫酸钡纳米颗粒在纤维上的保持率＞98％。

实施例2，一种防辐射纤维材料，该防辐射纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将650g天然纤维素加入至3.1L浓度为400mM的氯化钡溶液中浸泡50min，再加入55g交联剂搅拌反应3h，制得反应初料；

(2)向步骤(1)中的反应初料中加入浓度为1.0M的氢氧化钠溶液调节pH至12，再加入78g射线屏蔽剂升温至45℃，搅拌反应2h，制得反应中间料；

(3)向步骤(2)中的反应中间料中加入3.0L浓度为400mM的硫酸钠溶液搅拌反应4h以生成硫酸钡颗粒，再加入44g分散剂混合均匀，经过洗涤、干燥处理，制得所述防辐射纤维材料。

其中，改性有机锆交联剂来源于制备例1。

实施例3，一种防辐射纤维材料，该防辐射纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将550g天然纤维素加入至2.9L浓度为200mM的氯化钡溶液中浸泡30min，再加入45g交联剂搅拌反应1h，制得反应初料；

(2)向步骤(1)中的反应初料中加入浓度为0.2M的氢氧化钠溶液调节pH至8，再加入72g射线屏蔽剂升温至35℃，搅拌反应1h，制得反应中间料；

(3)向步骤(2)中的反应中间料中加入2.6L浓度为200mM的硫酸钠溶液搅拌反应2h以生成硫酸钡颗粒，再加入40g分散剂混合均匀，经过洗涤、干燥处理，制得所述防辐射纤维材料。

其中，改性有机锆交联剂来源于制备例1。

实施例4，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，改性有机锆交联剂来源于制备例2。

实施例5，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，改性有机锆交联剂来源于制备例3。

实施例6，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，改性有机锆交联剂来源于制备例4。

实施例7，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，改性有机锆交联剂来源于制备例5。

实施例8，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的步骤(1)中不添加交联剂。

实施例9，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的步骤(2)中不添加氢氧化钠溶液调节pH。

实施例10，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的步骤(2)中不添加射线屏蔽剂。

实施例11，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的步骤(3)中不添加分散剂。

实施例12，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的制备步骤中氯化钡溶液与乙二胺四乙酸二钠的体积比为1:0.40。

实施例13，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的制备步骤中氯化钡溶液与乙二胺四乙酸二钠的体积比为1:1.40。

实施例14，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的制备步骤中改性有机锆交联剂与乙二胺四乙酸二钠的质量比为0.20：1。

实施例15，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料的制备步骤中改性有机锆交联剂与乙二胺四乙酸二钠的质量比为1：1。

实施例16，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料进行双层复合共纺。

实施例17，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料进行四层复合共纺。

实施例18，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料进行六层复合共纺。

实施例19，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，该防辐射纤维材料进行八层复合共纺。

对比例

对比例1，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，在该防辐射纤维材料的制备步骤中，交联剂用等量的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)代替。

对比例2，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，在该防辐射纤维材料的制备步骤中，射线屏蔽剂用等量的氨磷汀代替。

对比例3，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，在该防辐射纤维材料的制备步骤中，不添加射线屏蔽剂，并将100g的银纤维混纺入天然纤维素中。

对比例4，一种防辐射纤维材料，与实施例1的区别在于，在该防辐射纤维材料的制备步骤中，分散剂用等量的柠檬酸铵代替。

性能检测试验

按照各实施例和各对比例中的方法制备防辐射纤维材料，将各组防辐射纤维材料进行屏蔽率和拉伸强度的测试。其中，各实施例和各对比例均取三组进行检测，检测结果取平均值，记录于表1中，检测方法如下：

1、屏蔽率：参照《GB/T22583-2009防辐射针织品》，采用X射线探测仪器(PTW32005)分别以50kV电压和120kV电压对各实施例和各对比例进行电磁屏蔽率/防护效率(Shielding rate)测试，检测结果如表1所示。

2、拉伸强度：参照《20074953-Q-450防护服装X射线防护服》，对各实施例和各对比例进行拉伸强度测试，检测结果如表1所示。

表1

结合实施例1、图1和表1，由实施例1制备的防辐射纤维材料的扫描电镜照片如图1所示，其中(a)为放大4k倍的扫描电镜照片；(b)为放大10k倍的扫描电镜照片。通过图1可以看出，负载有硫酸钡纳米颗粒的纤维材料持续保持原有的棉纱布纤维状结构，且硫酸钡纳米颗粒及射线屏蔽剂颗粒均匀地负载在微米纤维簇上。

结合实施例1、图2和表1，由实施例1制备的防辐射纤维材料经过超声后的硫酸钡纳米颗粒的透射电镜照片如图2所示，图中显示硫酸钡纳米颗粒的粒径大小在10～100nm之间，且颗粒中间呈现出明显的介孔结构。

结合实施例16-19，图3和表1，由实施例16-19制备的防辐射纤维材料分别以不同层数置于X射线探测器(PTW 32005)下，测试其对于X射线的屏蔽率。通过图3可以看出，该防辐射纤维材料的层数/厚度与X射线的屏蔽率呈现近似线性提高的关系，即其厚度越大，纤维材料的射线屏蔽性能越好。且该防辐射纤维材料在低电压测试下的屏蔽率优于高电压测试下的屏蔽率。

结合实施例1-3、对比例1和表1，由实施例1-3制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率优于对比例1制备出的防辐射纤维材料，由实施例1-3制备出的防辐射纤维材料的拉伸强度优于对比例1制备出的防辐射纤维材料。屏蔽率越高，说明纤维材料的防辐射性能越好。拉伸强度越高，说明纤维材料的物理机械性能越好。通过检测结果可以看出，使用硅烷类交联剂KH570对无机屏蔽颗粒的交联作用不佳，容易导致固体无机屏蔽颗粒在纤维上发生流失，且在反应体系中的配伍性不好(需要复配碳化硼)。其中，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的综合性能最佳。

结合实施例1-3、对比例2-3和表1，由实施例1-3制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率优于对比例2-3制备出的防辐射纤维材料，而实施例1-3制备出的防辐射纤维材料的拉伸强度略差于对比例3制备出的防辐射纤维材料。通过检测结果可以看出，氨磷汀的辐射屏蔽效果较差于过渡金属氧化物类射线屏蔽剂，且氨磷汀按实验添加量还会对人体造成不良反应；通过物理混纺银纤维的方式，尽管其所制备的纤维材料在防辐射效果上表现较好，且对于原棉制纤维材料的物理机械性能也有相当程度的提升，但是其生产成本将会大幅提高，不具有市场竞争力。

结合实施例1-3、对比例4和表1，由实施例1-3制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率优于对比例4制备出的防辐射纤维材料。通过检测结果可以看出，柠檬酸铵作为分散剂所表现出的分散效果较差，且对于反应体系pH环境有所要求。

结合实施例1和实施例4-5以及表1，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率优于实施例4-5制备出的防辐射纤维材料，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的拉伸强度优于实施例4-5制备出的防辐射纤维材料。通过检测结果可以看出，在改性有机锆交联剂的制备步骤中各原料的添加量和反应条件均在所设置范围内存在峰值，改变反应条件或物质添加量接近端值后，其产率及效果均会受到影响。

结合实施例1和实施例9以及表1，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率优于实施例9制备出的防辐射纤维材料，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的拉伸强度优于实施例9制备出的防辐射纤维材料。通过检测结果可以看出，采用氢氧化钠溶液调节反应体系的pH，能够有效配合分散剂聚甲基丙烯酸铵，当反应体系pH维持在9左右时，溶液体系中的剪切应力明显降低，聚甲基丙烯酸铵所表现出的分散性能最好。

结合实施例1和实施例12-15以及表1，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的屏蔽率均优于实施例12-15制备出的防辐射纤维材料，由实施例1制备出的防辐射纤维材料的拉伸强度均优于实施例12-15制备出的防辐射纤维材料。通过检测结果可以看出，控制氯化钡溶液与乙二胺四乙酸二钠的体积比，以及改性有机锆交联剂与乙二胺四乙酸二钠的质量比，能够精确控制生成的硫酸钡纳米颗粒与复配交联剂之间的用量比例，从而在具体生产制备过程中实现较稳定的反应效果和较高的产率。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。