一种柔性防护材料及其制备方法、应用

技术领域

本发明属于辐射防护技术领域，尤其涉及一种柔性防护材料及其制备方法、应用。

背景技术

P-32(磷-32)敷贴治疗作为一项经典的核素治疗项目，具有疗效确切、副作用少等优点，但受限于工艺技术条件，一直采用手工方式制备P-32敷贴开展治疗，导致治疗精度差、治疗效率低、剂量计算误差大等，使得该治疗项目的潜力没有充分发挥出来。为解决上述问题，现拟采用人工智能辅助技术改进P-32敷贴治疗工艺。

在临床转化和使用时需要使用合适的防护材料对P-32药剂进行包裹，而目前市场没有较好的相关材料可选，由于临床医生对于防护方面的认识程度不够以及技术条件的限制，目前的P-32药剂防护原材料处于粗放和空白状态，现有的部分防护效果好的材料可塑性差，不能很好的包裹药剂，同时无法在使用时有效覆盖疤痕部位，而方便包裹操作的材料防护效果又不理想。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种柔性防护材料，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种柔性防护材料，包括以下重量份的原料：

树脂粉45-55份、钨粉310-330份、铋粉178-198份、氧化铋95-105份、邻苯二甲酸二辛酯33-39份、己二酸二正辛酯8-10份、热稳定剂2.2-2.6份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、抗氧剂0.22-0.26份、开口剂1.4-1.6份。

优选地，所述树脂粉为三型聚氯乙烯树脂粉。

优选地，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂或铅盐稳定剂。

优选地，所述紫外线吸收剂为UV531、UV284、UV49中的一种或多种。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或多种。

本发明实施例的另一目的在于提供一种柔性防护材料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述重量份称取树脂粉、钨粉、铋粉、氧化铋、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二正辛酯、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、开口剂，将原料高速混合得到混合料；

将混合料进行开炼热熔处理，制成片材，所述片材即为柔性防护材料。

优选地，所述片材的厚度为0.9-1.1mm。

优选地，将原料高速混合得到混合料的步骤中，高速混合的时间为7-9min，转速为230-270r/min。

优选地，将混合料进行开炼热熔处理的步骤中，开炼热熔的温度为170-190℃，转速为920-1000r/min。

本发明实施例的又一目的在于提供一种柔性防护材料在制备同位素敷贴上的应用。

本发明实施例提供的一种柔性防护材料，通过树脂粉、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二正辛酯的添加实现了材料的柔性；同时创造性的添加有钨粉、铋粉和氧化铋作为填料，其中钨的原子序数大，原子核质量大，核外电子也多，当高能β射线与其作用容易发生非弹性碰撞(电离与激发)、弹性散射、轫致辐射，从而起到阻挡β射线的作用，考虑到轫致辐射影响，还搭配铋及铋的氧化物，降低轫致辐射的影响，其次，单纯的使用钨会造成产品质量过大、成本过高，而通过钨搭配铋及铋的氧化物可在实现防护性能的同时降低材料重量、成本，再次，钨和铋皆为化学性质稳定、毒性低的元素，使得制备得到的片材环保，安全性更高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的柔性防护材料的样片的示意图(其中c厚即为实施例1制备得到的片材)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)称取树脂粉、钨粉、铋粉、氧化铋、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二正辛酯、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、开口剂，采用聚硕牌10L圆筒电动搅拌机将原料进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为230-270r/min，混合时间为7-9min，转速不宜过大，会导致轻质粉料上扬，混合不均匀，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序进行投料混合；

(2)将混合料在天惠牌TH60086寸开炼机上以170-190℃进行开炼热熔处理，其中转速为920-1000r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度控制在0.9-1.1mm，将片材取下、冷却，即可得到所述柔性防护材料；

其中，所述树脂粉45-55份、钨粉310-330份、铋粉178-198份、氧化铋95-105份、邻苯二甲酸二辛酯33-39份、己二酸二正辛酯8-10份、热稳定剂2.2-2.6份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、抗氧剂0.22-0.26份、开口剂1.4-1.6份；

所述树脂粉为三型聚氯乙烯树脂粉，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂或铅盐稳定剂，所述紫外线吸收剂为UV531、UV284、UV49中的一种或多种，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或多种；

通过上述方法制备得到的柔性防护材料可用于制备同位素敷贴，尤其可用于包裹P-32药剂，制备P-32敷贴。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉320g、铋粉188g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯36g、己二酸二正辛酯9g、钙锌复合稳定剂2.4g、UV5310.3g、抗氧剂1010 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为1.0mm，将片材取下、冷却即可。

实施例2

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉45g、钨粉310g、铋粉178g、氧化铋95g、邻苯二甲酸二辛酯33g、己二酸二正辛酯8g、钙锌复合稳定剂2.2g、UV5310.2g、抗氧剂1010 0.22g、开口剂1.4g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为0.9mm，将片材取下、冷却即可。

实施例3

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉55g、钨粉330g、铋粉198g、氧化铋105g、邻苯二甲酸二辛酯39g、己二酸二正辛酯10g、钙锌复合稳定剂2.6g、UV531 0.4g、抗氧剂1010 0.26g、开口剂1.6g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为1.1mm，将片材取下、冷却即可。

实施例4

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉320g、铋粉188g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯36g、己二酸二正辛酯9g、铅盐稳定剂2.4g、UV2840.3g、抗氧剂168 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为230r/min，混合时间为9min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以170℃进行开炼热熔处理，其中转速为1000r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为1.0mm，将片材取下、冷却即可。

实施例5

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉320g、铋粉188g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯36g、己二酸二正辛酯9g、钙锌复合稳定剂2.4g、UV490.3g、抗氧剂264 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为270r/min，混合时间为7min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以190℃进行开炼热熔处理，其中转速为920r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为1.0mm，将片材取下、冷却即可。

对比例1

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉25g、钨粉120g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯20g、己二酸二正辛酯5g、钙锌复合稳定剂1.2g、UV531 0.15g、抗氧剂1010 0.12g、开口剂1g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为0.5mm，将片材取下、冷却即可，记为片材A。

对比例2

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉25g、钨粉100g、铋粉288g、邻苯二甲酸二辛酯22g、己二酸二正辛酯6g、钙锌复合稳定剂1.2g、UV531 0.15g、抗氧剂1010 0.12g、开口剂0.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为0.5mm，将片材取下、冷却即可，记为片材B。

对比例3

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉25g、钨粉200g、铋粉188g、邻苯二甲酸二辛酯20g、己二酸二正辛酯5g、钙锌复合稳定剂1.2g、UV531 0.15g、抗氧剂1010 0.12g、开口剂0.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，使得制备得到的片材厚度为0.5mm，将片材取下、冷却即可，记为片材C。

对比例4

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉114g、铋粉288g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯43g、己二酸二正辛酯10g、钙锌复合稳定剂2.4g、UV531 0.3g、抗氧剂1010 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，分别制备了0.6mm、0.77mm、0.99mm厚度的片材，将片材取下、冷却即可，记为片材a。

对比例5

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉220g、铋粉288g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯43g、己二酸二正辛酯10g、钙锌复合稳定剂2.4g、UV531 0.3g、抗氧剂1010 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，分别制备了0.6mm、0.77mm、0.98mm厚度的片材，将片材取下、冷却即可，记为片材b。

对比例6

一种柔性防护材料，按照以下步骤制备得到：

(1)采用天平(兴芝600g/0.01g)称取三型聚氯乙烯树脂粉50g、钨粉320g、铋粉188g、氧化铋100g、邻苯二甲酸二辛酯36g、己二酸二正辛酯9g、钙锌复合稳定剂2.4g、UV5310.3g、抗氧剂1010 0.24g、开口剂1.5g，按照先主料、辅料，后添加剂的顺序，以及先粉料，后液料的顺序将原料投加到聚硕牌10L圆筒电动搅拌机中进行高速混合制备得到混合料，其中混合速度为250r/min，混合时间为8min；

(2)将混合料在天惠牌TH6008 6寸开炼机上以180℃进行开炼热熔处理，其中转速为960r/min，调整辊轴间距调节厚度，分别制备了0.6mm、0.82mm厚度的片材，将片材取下、冷却即可，记为片材c。

性能测试：

1、将实施例1制备得到的片材以及对比例1-对比例6制备得到的片材进行P-32辐射防护效果检测，其中裁剪下来的样片如图1所示，其测量仪器、工作环境以及测试环境条件如下：

1.1、测量仪器：

手持式辐射检测仪(型号：IA-V2)，用于测量β射线；

电离巡检仪(型号：ED6475)，用于测γ射线；

环境级Xγ射线测量仪(型号：FJ120)，用于测X射线；

活度计(型号：CRC-25R)，用于测P-32的放射性活度；

1.2、工作环境：

温度：26℃，相对湿度55％；

在1平方厘米滤纸上均匀滴注20、40uCi P-32溶液，塑料薄膜封装；

1.3、测试环境条件：

将核素置于1cm厚橡胶铺垫上、周围环境无射线干扰；

1.4、测试结果：

其中，20uCi放射性活度梯度的P-32样品测试结果如表1所示：

表1

其中，本底为实验室环境中天然放射性水平，其数据为实验开始时未放置样品与任何防护材料条件下的环境下辐射数据；

β射线为P-32放出的，X射线为β射线碰撞其它原子核产生的轫致辐射，γ射线通常伴随着其他形式的辐射产生；

40uCi放射性活度梯度的P-32样品测试结果如表2所示：

表2

2、将实施例2、实施例3制备得到的片材进行P-32辐射防护效果检测，其测量仪器、工作环境以及测试环境条件如下：

2.1、测量仪器：

手持式辐射检测仪(型号：IA-V2)，用于测量β射线；

电离巡检仪(型号：ED6475)，用于测γ射线；

环境级Xγ射线测量仪(型号：FJ120)，用于测X射线；

活度计(型号：CRC-25R)，用于测P-32的放射性活度；

2.2、工作环境：

温度：26℃，相对湿度55％；

在1平方厘米滤纸上均匀滴注20、40uCi P-32溶液，塑料薄膜封装；

2.3、测试环境条件：

将核素置于1cm厚橡胶铺垫上、周围环境无射线干扰；

2.4、测试结果：

其中，20uCi放射性活度梯度的P-32样品测试结果如表3所示：

表3

40uCi放射性活度梯度的P-32样品测试结果如表4所示：

表4

综上所述，通过本发明实施例制备得到的柔性防护材料对于P-32辐射具有较好的防护效果，且工艺上容易实现，经济成本较小，尤其适用于包裹P-32药剂，制备P-32敷贴。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。