CZ20003697A3 - Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření - Google Patents

Abstract

Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření sestává z první kompozice a druhé kompozice. První kompozice zahrnuje směs materiálů skupiny A a materiálů C tak, že materiály skupiny C obsahují 5 až 20 % hmotn. materiálů skupiny A. Materiály skupiny A obsahují elastomerické sloučeniny s obsahem izoprenoidu a materiály skupiny C obsahují sloučeniny stínící jaderné záření. Druhá kompozice zahrnuje směs materiálů skupiny B a polymerických materiálů skupiny D tak, že materiály skupiny D obsahují 0,5 až 10 % hmotn. materiálů skupiny B. Materiály skupiny B obsahují alespoň jednu látku ze skupiny látek, kterou tvoří polyamidová pryskyřice, polyimidová pryskyřice, fenolplatinová pryskyřice, a vinylplatinová úryskyřice, a nepřevyšují hmotnost materiálů skupiny A v první kompozici. Materiály skupiny D obsahují fenolformaldehydovou pryskyřici.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti materiálů a kompozicí, pro odstínění a 5 uskladnění zejména radioaktivních látek.

Dosavadní stav techniky

Po dobu několika let, zejména let bezprostředně následujících po v

katastrofě v Černobylu, kdy se téměř roztavil reaktor jaderné elektrárny, panovala výrazná mezinárodní nechuť, ne-li přímo nepřátelství vůči jaderné energii. A to navzdory prokázanému a stále se zvyšujícímu nebezpečí změny celkového klimatu způsobeného vlivem spalování fosilních paliv na atmosféru. Prvotní odpor proti jaderné energii pramení ze zdánlivě nezvládnutelných rizik a zničení životního prostředí vlivem dlouhé doby rozpadu radioaktivního odpadu produkovaného běžnými jadernými reaktory. Avšak eventuální poškození životního prostředí jaderným odpadem musí být nějak vyváženo proti jistému ničení životního prostředí stále pokračujícím využíváním fosilních paliv.

Zdá se jasné, že jediný způsob jak se vyhnout ekologické katastrofě dané globálním ohříváním - krátký návrat k předindustriální ekonomice je nahradit konvenční zdroje energie zdroji založenými na jaderném Štěpení. V budoucnosti mohou být špinavé zdroje energie na bázi jaderného štěpení nahrazeny čistšími systémy na bázi jaderné syntézy, ale dnes se jeví jaderné štěpem jako jediná možnost. Protože běžně nevíme o žádném způsobu jak odstranit jaderný odpad, musí být naším cílem bezpečné zacházení a ukládání tohoto odpadu. Běžný cyklus jaderného paliva představuje řadu operací, které mohou být nepříznivé z hlediska ekologie. To zahrnuje těžbu a zpracování jaderného paliva, Štěpem tohoto paliva a rizika představovaná zpracujícími reaktory, skladování • ·

- 2 φ · · · · • φ · · φ · · • φ φ φ · · • ··«··· · φ φ · · · spotřebovaného paliva na miste, převoz a recyklování nebo likvidace těchto paliv.

Zdá se, že bezpečný reaktor je v dosahu lidské techniky. Skutečný ekologický problém spočívá v recyklaci a likvidaci spotřebovaného jaderného paliva. Ať už je spotřebované palivo znovu zpracováno pro poskytnutí přídavného štěpitelného materiálu (nejúčinnější alternativa z hlediska dlouhodobé potřeby energie) nebo je spotřebované palivo jednoduše rovnou zlikvidováno, je zde značný objem vysoce radioaktivních látek, které musí být od životního prostředí izolovány. V dnešní době přijatelný přístup je internace radioaktivního materiálu v hlubinných geologických útvarech, kde se může rozpadat na neškodnou hladinu bez lidského zásahu. V ideálním případě tyto pohřbené odpady musí zůstat od životního prostředí izolovány aniž by bylo nutno je sledovat nebo na ně dohlížet. Jinak jakýkoliv rozvrat lidské civilizace může vést ke katastrofálnímu úniku radioaktivního materiálu. Tudíž nelze jen tak zahrabat odpad do jámy. Tyto odpady neustále vyvíjejí teplo; dále se rovněž vyvíjejí potenciálně explozivní plyny, především vodík. Vyzařovaná radiace mění a oslabuje většinu materiálů. V současné době je nejlepším přístupem redukovat odpad, aby se vyloučila rozpouštědla.

Zredukovaný odpad je pak sklovitý nebo jinak proměněný na stabilní formu, aby se zabránilo jeho přechodu do životního prostředí. Zůstává nicméně důležitý úkol vyrobit speciální materiály vykazující mimořádnou odolnost vůči radioaktivnímu záření, tepelným a chemickým podmínkám, které zpravidla doprovázejí radioaktivní odpady. Optimálně mají takové materiály tu vlastnost, že odstíní radioaktivitu a mohou být použity k odstínění a uzavření jinak redukovaných odpadů. Další důležité využití takových materiálů je zapečetění vyřazeného nebo nebezpečného jaderného příslušenství.

- 3 • ·

Nejjednodušší a nejhrubší z těchto materiálů je pravděpodobně beton. Díky minerálnímu obsahu v materiálech založených na jednoduchém portlandském cementu nebo podobných materiálech, ke kterým se přidávají stínící materiály (tj. částice těžkých kovů), poskytují tyto látky stínění proti jadernému záření. Ačkoliv jednoduchý beton nemůže dlouho vydržet obtížné chemické podmínky v případě některých jaderných odpadů. Betonové tanky tekutých jaderných odpadů mají užitečnou životnost méně než 50 let. Beton je mnohem účinnější proti redukovaným zesklovatělým odpadům, ale stále má daleko k ideálnímu materiálu. Byly činěny četné pokusy s novými materiály pro odstínění a uchovávání, které by byly snadněji použitelné a měly lepší vlastnosti pokud jde o odstínění a/nebo fyzikální vlastnosti. Ale doposud tyto materiály neprokázaly přílišnou úspěšnost.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález řeší materiál, který odstiňuje a odolává jak jadernému záření tak vysokým teplotám a je zejména vhodný pro zapouzdření radioaktivních odpadů pro jejich znehybnění. Materiál je směs obsahující dva nebo více organických polymerů, ve kterých obsažené výplně jsou příčně vázány ve fenylových bočních řetězcích polymerů a kopolymerů. Další výplně poskytují odstínění radioaktivity a mohou být zcela obsaženy v matrici s příčnou vazbou. Materiál obsahuje tuhou matrici s vloženými částicemi látek odstiňujících radiaci a tepelně vodivé materiály s celkovými vlastnostmi připomínajícími vlastnosti keramiky nebo vlastnosti keramiky a kovu. Materiál je termoset a může představovat extrémně tvrdý materiál, například pevnost ve smyku

137,9 MPa. Materiál se skládá ze směsi vulkanizované pryže a/nebo pryži podobných polymerů, různých vměstků odstiňujících radiaci,

polyamidové pryskyřice a fenolformaldehydové pryskyřice. Po smíchání ve správném poměru se materiál vytvrdí pří zvýšené teplotě (260 °C). Finální materiál má hustotu mezi 128,15.10³ g/m³ až 810.10³ g/m³ v závislosti na množství a druhu vměstků odolných proti radiaci.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález, pokud jde o jeho uspořádání a způsob vytvoření společně s dalšími jeho znaky a výhodami bude lépe pochopen pomocí následujícího popisu doplněného obrázky, kde na obr. 1 je schematicky ío nakreslena struktura materiálu s jadernou odolností podle vynálezu. Obr. 2 je chemický vzorec imidizovaného a aromatického polyimidu, který zahrnuje polymerický hlavní řetězec materiálu podle vynálezu.

Příkladyprovedení vynálezu

Následující popis se podává za účelem umožnit jakékoliv osobě znalé oboru provádět a využívat vynález a také za účelem předvést nejlepší způsoby provedení vynálezu, jak je objevil vynálezce. Samozřejmě různé modifikace jsou pro odborníka nasnadě, protože základní princip vynálezu zde byl definován zejména s cílem poskytnout materiál, který odstíní jaderné záření, jehož aplikace je snadná a který odolává různým chemickým a fyzikálním vlivům.

Vynález řeší nový materiál pro odstínění a uzavření radioaktivních odpadů, který má lepší stínící a fyzikální vlastnosti než beton. Tento materiál není porézní, protože obsahuje tuhou matrici se zabudovanými částicemi stínících látek a s tepelně vodivým povrchem, s vlastnostmi podobnými keramice. Tato pseudokeramická nebo keramicko kovová struktura snižuje celkovou hmotnost materiálu, což ve skutečnosti lze přičíst k jeho výhodným fyzikálním vlastnostem. Poněvadž je materiál

bude nadále určen k tomu, aby poskytoval ochranu proti radioaktivitě, nazýván NCR -nukleární rezistentní celulární materiál.

Nukleární rezistentní celulární materiál sestává ze dvou nebo více organických polymerů, ve kterých včleněné výplně jsou příčně vázány ve 5 fenylickém bočním řetězci polymerů a kopolymerů. Další výplně, zajišťují odstínění radioaktivity a mohou být zcela obsaženy v matrici s příčnou vazbou. Materiál je tvrditelný teplem a jakmile je zcela polymerizován, může představovat extrémně tvrdý materiál (přibližně Rockwell R_c 634,34 - 137900 kPa pevnosti ve smyku), materiál, který je to neprostupný pro širokou škálu chemických prostředků. Pokud je vystaven příliš dlouhému působení za velmi vysokých teplot (2200 °C), může to nakonec způsobit rozpad organické matrice. Různá plniva a vměstky pak vytvoří matrici podobnou keramice, takže celkové vlastnosti nukleárního rezistentního celulámího materiálu zůstávají poměrně stálé..To znamená, 15 že jeho schopnost stínění není výrazněji ovlivněna a keramicko-kovová struktura si udržuje značnou fyzikální odolnost dokonce i v případě, že je vystavena vysokým teplotám.

Nukleární rezistentní celulární materiál se vyrobí smícháním a ohřevem přibližně stejných hmotnostních množství sloučeniny 1 a sloučeniny 2. Každá sloučenina obsahuje část soustavy finálního materiálu s příčnou vazbou a stínící vlastností. Použitá základní struktura teplem tvrditelné pryskyřice zahrnuje vulkanizovanou chlorovanou pryž (kaučuk), polyamidovou pryskyřici a fenolformaldehyd. Různé materiály odstiňující záření a další materiály jsou začleněny pro poskytnutí pevnosti a výhodných radiačních vlastností. Vynálezce chápe tyto různé variace přísad jako představitele čtyř různých komponentních skupin materiálů, označených písmeny A, B, C a D. V každé z těchto komponentních skupin je celá řada alternativních přísad, jak bude dále

vysvětleno. Sloučenina l je tvořena materiály z komponentní skupiny A a C, přičemž materiály z komponentní skupiny C jsou s výhodou přítomny v množství 7,5 až 17,5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny A. Sloučenina 2 obsahuje směs materiálů z komponentních skupin B a D, přičemž hmotnost materiálů komponentní skupiny B nepřesahuje hmotnost materiálů komponentní skupiny A ve sloučenině 1 a přičemž materiály z komponentní skupiny D jsou s výhodou přítomny v množství 0,5 až 7,5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny B v téže sloučenině 2. Zkrátka, je možná široká škála kompozic pro sloučeninu 1 a sloučeninu ío 2, pokud se dodržují následující směrnice, přičemž daná sloučenina 1 je sdružená v kompozici s danou sloučeninou 2.

Komponentní skupina A zahrnuje elastomerní část matrice. Jistý počet sloučenin typu pryže s obsahem izoprenoidu mohou fungovat jako materiály komponentní skupiny A. Výhodný materiál je polosyntetický vulkanizovaný a chlorovaný polymer. To znamená, že uhlíkové atomy vytvářející polymerový řetězec nesou kovalentně vázané atomy síry a chloru. Je možné použít i jiné halogenové substituenty. Komerčně dostupné sloučeniny této třídy zahrnují butylovou pryž a polymery, prodávané jsou mimo jiné pod značkami NEOPRENE, TEUOKOL,

KRATON a CHLOROPREN. Další podobné polymery, připomínající pryž, rovněž upotřebitelné jako členové komponentní skupiny A, jsou odborníkům dobře známé. Nukleární rezistentní celulární materiály vyráběné doposud zpravidla obsahují jen jeden materiál komponentní skupiny A, ale není důvodu, proč by se nemohla použít směs několika těchto materiálů pro získání určitých vlastností. Například použitím několika více halogenovaných materiálů se zvýší celková odolnost vůči určitým chemikáliím, zejména organickým rozpouštědlům. V takových aplikacích, kde nukleární rezistentní celulární materiál bývá vystaven

- 7 ·· k · ·· ·· ··· · ···· ···· · · · · · · • · · Μμβ» ·· ·«· ······· · · působení organických rozpouštědel, může být výhodné použití silněji halogenovaných materiálů komponentní skupiny A.

Materiály komponentní skupiny B zahrnují jakýkoliv počet polyamidových nebo polyimidových pryskyřic obsahující polymery imidových vazeb obecného vzorce CO-NR-CO kde C značí atom uhlíku, O značí atom kyslíku, N značí atom dusíku a R označuje organický radikál. Možnosti pro R jsou neomezené, ale polyimidové pryskyřice, které lze získat hotové, používají R skupiny jako je methyl-2pyrrolidon. Dostupné pryskyřice, které jsou materiály komponentní skupiny B, zahrnují materiály prodávané pod označením P-84 a ENVEX. Navíc některé nebo všechny z materiálů komponentní skupiny B mohou obsahovat vinylpolydimethylovou pryskyřici.

Materiály komponentní skupiny C jsou přidávány v prvé řadě pro zvýšení odstínění jaderného záření a pro zvýšení odolnosti nukleárního rezistentního celulámího materiálu. Mnoho materiálů komponentní skupiny C jsou sloučeniny baria a/nebo sloučeniny prvků ve stejné skupině periodické tabulky prvků jako je barium. Jak pro ne-nukleámí tak pro nukleární aplikace je vhodný jeden nebo více z následujících prášků, které by neměly mít střední velikost částic větší než asi 10 pm v průměru a s výhodou menší než asi 5 pm: oxid hliníku (přibližně 5-15 % hmotn. materiálu komponentní skupiny A využitého v příslušné sloučenině 1 a s výhodou přibližně 10 % hmotn.); sloučeniny baria (až do přibližně 35 % hmotn. maximálně), jako například síran barnatý (BaS0₄), uhličitan barnatý (BaC0₃), ferit barnatý (BaFe^O^), dusičnan barnatý (Ba(N0₃)₂), metaboritan barnatý BaB₂O₄.H₂O), oxid barnatý (BaO), křemičitan barnatý (BaSiO₃), zirkoničitan barnatý BaZrO₃), acrylát barnatý, methakrylát barnatý, alkoxid barnatý, isopropoxid barnatý, a/nebo ironizopropoxid barnatý; sloučeniny olova (až do

přibližně 35 % hmotn. maximálně materiálu komponentní skupiny A), jako například uhličitan olovnatý ((PbCO₃)₂Pb(OH)₂), chroman olovnatý (PbCrO₄) molybdeno-olovnatý oxid (PbMoO₄), dusičnan olovnatý (Pb(NO₃)₂), ortofosforečnan olovnatý (Pb₃(P0₄)₂), oxid olovnatý (PbO), oxid olovnato-olovičitý (Pb₃O₄), stearat olovnatý (Pb(C 18^5()2)2) acrylát olovnatý, a/nebo metakrylát olovnatý. Zejména pro nukleární aplikace mohou být také přidány prášky karbidu wolframu, karbidu titanu, oxidu olova, sloučenin těžkých kovů a mohou být rovněž přidány sloučeniny jódu, včetně jodidů a organojodinu, ale celková hmotnost těchto pěti přídavných materiálů nemá s výhodou přesáhnout více, než asi 10 % hmotnosti materiálu komponentní skupiny A. Navíc celkové množství všech dříve uvedených prášků by mělo obsahovat přibližně 7,5-17,5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny A; pro nukleární aplikace celkové množství všech předešlých materiálů komponentní skupiny C je s výhodou přibližně 12,5-17,5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny A.

Materiály komponentní skupiny D sestávají ze dvou různých podskupin, polymerní materiály komponentní skupiny D dodávají termosetické vlastnosti nukleárnímu rezistentnímu celulámímu materiálu. Tyto materiály jsou určeny pro reakci s příčně vázanými materiály komponentní skupiny A a B. Archetypický polymerický materiál komponentní skupiny D je fenol- formaldehydová pryskyřice (přibližně až do 5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny B). Široká škála fenol-formaldehydových pryskyřic je běžně k dostání a je vhodná pro tento vynález. Navíc formaldehyd (výhodně ve formě paraformaldehydu) může být přidáván přímo. V takovém případě fenolické pryskyřice mohou být s výhodou přidávány místo fenolformaldehydových pryskyřic (přičemž materiál je tvarován in šitu).

• ·			« · · ··		··	•
•	•		• · ·	•	•	•
•	•	• «	• · · ·	•	•	*
• • ·	•	• · ·		•	• • ·	•

Obdobně může být získána další přídavná odolnost proti záření tím, že se dosadí vinylplatinový polymer (organoplatina) místo polyformaldehydových sloučenin. Buď fenol-formaldehydové a/nebo vinylplatinové polymery jsou hlavní části kompozice nukleárního rezistentního celulámího materiálu. Některé z dalších materiálů, které mohou být použity jako přídavné materiály komponentní skupiny D: Takové přísady k polyformaldehydu nebo vinylplatiny zahrnují páry silikagelu a arabskou gumu (které fungují jako pojivo). Přídavné materiály komponentní skupiny D mohou rovněž zahrnovat oxid hořečnatý (přibližně 1-8 % a výhodně asi 3 % hmotn. celkového množství materiálů komponentní skupiny D); oxid zirkoničitý (přibližně 1-5 % a s výhodou přibližně 2 % celkového množství materiálů komponentní skupiny D); oxid křemičitý (přibližně 1-10 % a s výhodou přibližně 5 % celkového množství materiálů komponentní skupiny D);

oxid křemíku (přibližně 1-5 % celkového množství materiálů komponentní skupiny D); křemičitan zirkoničitý (přibližně 2-10 % a s výhodou přibližně 4 % celkového množství materiálů komponentní skupiny D); a uhlík. Navíc lze použít oxid železnatý a/nebo další sloučeniny železa jako například fosforečnan železnatý (FePO₂, silicid železa (FeSi) a/nebo síran železitý (Fe₂(SO4)3), ale neměl by představovat více než 2 % celkového množství materiálu komponentní skupiny D. Oxid zirkoničitý, křemičitan zirkoničitý a oxid železnatý jsou využívány s výhodou pouze pro nukleární aplikace.Oxid titaničitý (až do přibližně 1 % hmotn. maximum celkového množství materiálů komponentní skupiny D) a oxid berylnatý (až do přibližně 1 % hmotn. maximum celkového množství materiálů komponentní skupiny D) mohou být rovněž využity. Ačkoliv nukleární rezistentní celulární materiál NRC, vyrobený bez přísad s formaldehydovou pryskyřicí, je

·· ·· zpravidla méně účinný než nukleární rezistentní celulámí materiál NRC vyrobený s formaldehydovou pryskyřicí, vynálezce zvažuje vyrábění NRC bez přísad s formaldehydovou pryskyřicí.

Ačkoliv materiály komponentní skupiny C popsané v předcházejících odstavcích jsou výhodnými přísadami pro nukleární rezistentní celulámí materiál NRC, mohou být některé z nich vypuštěny a pak celkové použité hmotnostní množství materiálů komponentní skupiny C může být menší než 7,5 % hmotn. materiálů komponentní skupiny A. Například vynálezce zvažuje použít pouze oxid hlinitý a ío formaldehyd pro vytvoření NRC určeného pro snížení váhy a zvýšení tepelné vodivosti. Navíc mohou být rovněž využity pro snížení radiace výše uvedené sloučeniny baria, výše uvedené sloučeniny olova, fosforečnan železnatý, silicid železa a/nebo síran železitý.

Nukleární rezistentní celulámí materiál NRC vyrobený s oxidem železitým, oxidem titaničitým, křemičitanem zirkoničitým, oxidem zirkoničitým a oxidem berylnatým, může být využit ve všech aplikacích, ale přednostně se používá v oblastech jaderné kontaminace. Nukleární rezistentní celulámí materiál NRC obsahující volný uhlík se přednostně nevyužívá pro nukleární aplikace, z důvodu rizika ohně, zejména v přítomnosti volného kyslíku. Nicméně nukleární rezistentní celulámí materiál NRC vyrobený s volným uhlíkem může být využit jako nenukleámí aplikace, protože je lehký a není drahý; také působí jako retardant hoření, ačkoliv, pokud je nukleární rezistentní celulámí materiál NRC obsahující volný uhlík spálen, je výsledkem oxid uhelnatý.

Nukleární rezistentní celulámí materiál NRC se vytvoří tak, že se smíchají dohromady dvě základní sloučeniny 1 a 2 obsažené v komponentních skupinách A, B, C, a D materiálů, kde materiál B je polyamidová nebo polyimidová pryskyřice (rovným dílem až do 100 % • · · • φ φ • · ·

hmotn. materiálu A). Sloučenina 2 obsahující různé kombinace fenolového/termosetického a/nebo platinumovinylového polymeru. Nukleární rezistentní celulární materiál NRC se vytvoří smícháním a společným ohřátím komponent 1 a 2.

Sloučenina 1 = [materiál komponentní skupiny A + materiál komponentní skupiny C (7,5-17,5 % hmotn. z A)]

Sloučenina 2 = [materiál komponentní skupiny B (nepřesahující hmotnost materiálu komponentní skupiny A) + materiál komponentní skupiny D (0,5- 7,5 % hmotn. materiálu komponentní skupiny B)] ío NRC = komponenta 1 + komponenta 2

Sloučenina 1 sestává z materiálu komponentní skupiny A předem smíchaným s materiálem komponentní skupiny C tak, že materiál C je 7,5-17,5 % hmotn. materiálu A. Sloučenina 2 sestává z materiálu komponentní skupiny B předem smíchaným s materiálem komponentní skupiny D tak, že materiál D je 1-15 % hmotn. materiálu B. Obdobně může být sloučenina 2 vyrobena namícháním platinumovinylového polymeru (přibližně 1-15 % hmont. sloučeniny 2), místo polyformaldehydu, do materiálu komponentní skupiny B. Obě předem namíchané sloučeniny se pak smíchají spolu dohromady tak, že původní hmotnosti materiálů A a B před tím, než byly předem namíchány, jsou s výhodou sobě rovné.

Vynálezce rovněž navrhuje, že materiál komponentní skupiny B může obsahovat fenililplatinovou pryskyřici a/nebo vinyl platinovou pryskyřici. Tím, že se použije fenolická platinová pryskyřice pro materiál komponentní skupiny B bude vyrobena hustší verze NRC. Hustší verze je vhodná pro aplikace v jaderném prostředí, zatímco méně hustá verze nukleárního rezistentního celulámího materiálu je vhodná jako aplikace pro nenukleámí prostředí.

·· * φ · · φφφφ φ φφφ φφφ φ φ φφ <

φφφ · φφφφφ φφφφ φ_< · > φ φ · φφφ φφ φφφ φφφ φφφφ φφ φφ

Smíchání obou sloučenin by se mělo s výhodou odehrávat ve vysokotlakém (alespoň přibližně 16,55 MPa (2 400 p.s.i.)) statickém mixéru. Obdobně míchání prováděné ručně nebo standardním mixérem nebo statickým mixérem připojeným na ultrazvukové zařízení. Nicméně ultrazvukový mixér je praktičtější. Sloučenina 1 je vstřikována jednou rotační tryskou ultrazvukového mixéru a sloučenina 2 je vstřikována druhou rotační tryskou. Obě sloučeniny se míchají uvnitř krychlové hlavy u konce mixéru a způsobí, že je směs vstříknuta do formy, s výhodou vyrobené z hliníku, nebo je směs nastříkána na povrch, kde se výsledný ío nukleární rezistentní celulární materiál začíná vytvrzovat a polymerovat Pro nukleární aplikace by měl být nukleární rezistentní celulární materiál NRC formulován s přibývající hmotnostní/objemem přibližně 30 až 60 %, a s výhodou 50 %, v porovnání s ne-nukleámími aplikacemi. Smíchaný NCR je pak vytvrzován při zvýšené teplotě (přibližně 260 °C po dobu asi 45 minut). Navíc jestliže je sloučenina 1 ohřátá na 120 °C těsně před tím, než byla smíchána se sloučeninou 2, může být výsledný nukleární rezistentní celulární materiál NCR vytvrzován jen 25 min. NCR má hustotu, která se pohybuje v rozmezí přibližně 128,15.10^J až 810.10 g/m³ a pokud se vytvrzuje při zvýšené teplotě a tlaku, má neobyčejně tvrdou, pevnou strukturu s pevností ve smyku 137,9 MPa (20 000 p.s.i.).

Na obr. 1 je schematicky nakresleno vzájemné působení materiálů různých komponentních skupin ve vytvrzeném NRC. Elastomerní materiál komponentní skupiny A se váže na pojivou fenolformaldehydovou pryskyřici materiálu komponentní skupiny D a tato vazba zahrnuje různá pojiva/přísady komponentní skupiny D. Současně jsou materiály obou komponentních skupin A a D příčnými vazbami spojeny s imidovými polymery materiálů komponentní skupiny B. Tato celková příčně vázaná struktura rovněž zahrnuje nukleární blokátory

komponentní skupiny C. Má se za to, že původní hlavní řetězec polymerní struktury vytvořený tepelným vytvrzováním je imidizován a aromatický, na obr. 2 je znázorněn s R, kterým je ve výhodné sloučenině methyl-2-pyrrolidon. Keramicko kovové vlastnosti jsou dodány různými přísadami a mají tendenci posilovat a převládat, jestliže je materiál vystaven extrémně vysokým teplotám.

Kromě ekvivalentů nárokovaných složek spadají do rozsahu vynálezu i různé náhradní složky, které jsou nyní známé nebo budou v budoucnu známé a budou pro odborníka nasnadě. Nároky tedy zahrnují ío vše, co je výše popsáno a doloženo, to, co je koncepční ekvivalent, to, čím je možné provést náhradu za nárokované složky pokud je to nasnadě, všechno to, co svou podstatou spadá do základní myšlenky vynálezu. Odborníci mohou využít různé úpravy a obměny výše popsaných výhodných provedení, které přesto nepřesáhnou rozsah a myšlenku vynálezu. Ilustrovaný příklad provedení je uveden pouze pro účely příkladu a předmět vynálezu jím nemůže být omezen. Samozřejmě v rozsahu závislých nároků může být vynález proveden i jinak, než je zde konkrétně popsán.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření,

   5 vyznačující se tím, že sestává z teplem tvrditelné směsi první a druhé kompozice, kde první kompozice zahrnuje směs materiálů skupiny A a materiálů skupiny C tak, že materiály skupiny C obsahují 5 až 20 % hmotn. materiálů skupiny A, kde materiály skupiny A obsahují elastomerické sloučeniny s obsahem izoprenoidu a kde materiály skupiny ío C obsahují sloučeniny stínící jaderné záření; a kde druhá kompozice zahrnuje směs materiálů skupiny B a polymerických materiálů skupiny D tak, že materiály skupiny D obsahují 0,5 až 10 % hmotn. materiálů skupiny B, kde materiály skupiny B obsahují alespoň jednu z látek: polyamidová pryskyřice, polyimidová

   15 pryskyřice, fenol-platinová pryskyřice a vinyl-platinová pryskyřice a nepřevyšují hmotnost materiálů skupiny A v první kompozici a kde materiály skupiny D obsahují fenol-formaldehydovou pryskyřici.
2. 2. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle

   20 nároku 1, vyznačující se tím, že materiály skupiny C jsou vybrány ze seznamu obsahujícího síran bamatý, uhličitan barnatý, železitan barnatý, dusičnan bamatý, metaboritan bamatý, oxid bamatý, křemičitan bamatý, zirkoničitan bamatý, akrylát bamatý, alkoxid bamatý, isopropoxid bamatý, ironisopropoxid bamatý, uhličitan olovnatý,

   25 chroman olovnatý, oxid molybdeno-olovnatý, dusičnan olovnatý, ortofosforečnan olovnatý, oxid olovnatý, stearat olovnatý, acrylát olovnatý, a metakrylát olovnatý, karbid wolframu, karbid titanu, a jód.

   15 • fefe fe fefe ·· fefe • fe fefefefe
3. 3. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymerní materiály skupiny D dále obsahují vmyl-ptatinový polymer.
4. 5 4. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že polymerní materiály skupiny D dále obsahují přísady skupiny D.

   5. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle ío nároku 4, vyznačující se tím, že přísady skupiny D jsou vybrány ze skupiny sestávající z fumesilikagelu, arabské gumy, oxidu hořečnatého, oxidu zirkoničitého, oxidu křemičitého, oxidu křemíku, křemičitanu zirkoničitého, uhlíku, oxidu železa, fosforečnanu železitého, silicidu železa, síranu železnatého, oxidu titanu, a oxidu berylnatého.
5. 6. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnosti první a druhé kompozice jsou zvoleny tak, že hmotnost materiálů skupiny A v první kompozici je stejná jako hmotnost materiálů kompozitní skupiny B v

   20 druhé kompozici.
6. 7. Termosetická kompozice odolná proti radioaktivnímu záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiály skupiny B zahrnují fenyl-platinovou pryskyřici a/nebo vinyl-platinovou pryskyřici.