DE1494024A1 - Polymerisationsprodukte als Schutz gegen Hitze- und Strahlungseinwirkung - Google Patents

Description

Neuschrift zu. unserer Eingabe vom ρ 14 94 024«0

4. April 1968 * ^{55 176 IYc}/^59b

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Polymerisationsprodukte als. Schutz gegen Hitze- und Strahlungseinwirkung

Es ist bekannt, Körper, die gegen Hitze und Strahlungseinwirkung geschützt werden sollen, mit isolierend wirkenden Materialien zu umgeben, welche sowohl anorganischer als auch organischer Natur sein können. Letztere können hierbei sowohl in Form von Schäumen oder auch kompakten Massen, die gegebenenfalls mit Fasern oder Füllstoffen verstärkt werden, zur Anwendung kommen.

Bei Schutzschichten auf Basis von verschäumten Kunststoffen beruht die Schutzwirkung vorwiegend auf der geringen Wärmeleitfähigkeit der in den Poren des Schaumstoffes eingeschlossener Gase, wobei jedoch die organische Substanz unter der Hitzeeinwirkung entweder verbrennt oder so verschmort, daß die Schaumstruktur und damit die Schutzwirkung alsbald weitgehend zusammenbricht. Die Schutzwirkung kompakter organischer Isolierschichten beruht auf der geringen Wärmeleitfähigkeit der organischen Substans und in besonderen Fällen darauf, daß große Wärmemengen, wie sie beispielsweise beim Wiedereintritt einer Baketenspitze in die Atmosphäre auftreten, bei der Verdampfung und Dissoziation des organischen Materials abgeführt werden.

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Zum Schutz gegen die bei Atomumwandlungsprozessen frei werdenden

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Strahlungen sind derartige Schutzschichten im allgemeinen wenig geeignet. Man wählt hierzu vor allem massive Beton-, Stahl- oder Bleiwände. Auch sind dicke Wasserschichten ein wirkungsvoller Schutz gegen solche Strahlung.

Es wurde nunmehr gefunden, daß ein ausgezeichneter Schutz gegen Hitze und Einwirkung verschiedener Strahlungen, insbesondere solchen, die bei atomaren Umwandlungsprozessen auftreten, mittels ^ spezieller Polymerisationsprodukte erzielt werden kann, die durch Polymerisation polymerisierbarer ungesättigter Verbindungen in umgekehrter Emulsion erhalten werden.

Die gemäß vorliegender Erfindung zu verwendenden Polymerisationsdur ch7

produkte werden/ Polymerisation oder Copolymerisation einer umgekehrten Emulsion, d.h. der Suspension einer, wäßrigen Phase in einer polymerisierbare oder copolymerisierbare ungesättigte Verbindungen enthaltenden "ölphase" erhalten. Verfahren zur Herstellung solcher Polymerisate sind in den deutschen Patentschrif^f ten . ... ... (Anmeldung F 31 413 IVb/39c), . ... ... (Anmeldung

F 34 086 IVb/39c), (Anmeldung F 34 228 IVb/39c), ,

(Anmeldung F 34 994 IVd/39o) und (Anmeldung F 34 995 IVd/

39c) beschrieben.

Eine derartige auspolymerisierte umgekehrte Emulsion stellt einen Block oder auch Film dar, der sich trocken anfühlt und dessen Festigkeit in weiten Grenzen durch geeignete- Auewahl der Monomeren-

komponenten des zu polymerisierenden Systems variiert werden kann.

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Arbeitsweise,

Die Polymerisationsprodukte können bei normaler

bezogen auf organisohe Substanz, bis etwa 1500 Volumenprozent Wasser, unter vorsichtiger Arbeitsweise jedoch bis etwa 3000 Volumenprozent enthalten. Das Wasser befindet sich hierbei innerhalb der Poren der auspolymerisierten umgekehrten Emulsion* ' Diese ist vor der Polymerisation gieß- bzw. streichfähig und kann daher als Schutzanstrich, als Sohutzumguß, in Form von Schutz 3childen und Deckwänden mit oder ohne Verstärkungselementen oder als den zu schützenden Körper umgehende Schutzform beliebiger Formgebung und Wandstärke eingesetzt werden.

Als polymerisierbar organische Verbindungen können für das Verfahren der vorliegenden Erfindung beliebige organisohe Verbindungen, die mindestens eine polymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthalten, eingesetzt werden, sofern sie den zu verwendenden umgekehrt wirkenden Emulgator zu lösen vermögen und mit der wäßrigen Phase ein zweiphasiges Syetem bilden können.

Derartige ungesättigte Verbindungen sind beispielsweise Vinylaromaten, wie Styrol, Chlorstyrol, Divinylbenzol; Vinylaliphaten, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Isopren; Vinylester wie Vinylchloracetat, Vinylpropionat oder -aoetat; Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und -Derivate wie Acrylnitril, Ohloracrylnitril, Acrylsäuremethyl- oder -butylester bzw. die entsprechenden Methacrylsäureester, Glykoldimethacrylatf ungesättigte Ester wie Triallylphopfctaat, Maleinsäurecyolohexylhalbester, ungesättigte Heterozyklen wie Triaorylyl-s-triazin, Triallylcyanurat oder ungesättigte Polyester wie z.B. Maleinsäure-Glykol-Polyester

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oder Kombinationen dieser und weiterer polymerisierbarer Verbindungen, ferner halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Polyhalogenoyclopentadiene, polyhalogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z.B. solche vom Typus des Trichlorfluoräthylens, kern- bzw. seitenkettenhalogenierte Styrole, phosphorhaltige polymerisierbare Verbindungen und andere. Vorzugsweise werden mit Wasser nicht homogen misohbare Monomere bzw. Monomerengemisehe verwendet, obwohl grundsätzlich auch Monomere zur Anwendung kommen können, die, wie z.B. Acrylnitril, zwar eine gewisse Wasserlöslichkeit aufweisen, aber dennoch in der Lage sind, ein Zweiphasensystem mit Wasser zu bilden.

Die polymerisierbaren ungesättigten Verbindungen sollen in der ölphase in Mengen von 5-100 Gewichtsprozent, bevorzugt 50 Gewichtsprozent enthalten sein bzw. dieselbe darstellen. Der restliche Anteil der ölphase kann aus nicht polymerisierenden, gegebenenfalls nicht oder schwer brennbaren Substanzen, etwa Trikresylphosphat oder etwa den Polymerisationsprozeß nicht störenden metallorganischen Verbindungen bestehen.

Als Hilfsmittel zur Herstellung der umgekehrten Emulsion eignen sich grundsätzlich alle Emulgatoren, die zur Herstellung einer Wasser-in-öl-Emulsion der zur Polymerisation zu bringenden ölphase verwendbar sind. Beispielhaft seien hierfür genannt: wenig hydrophile Fettsäuresalze, d.h. insbesondere Erdalkalisalze langkettiger Fettsäuren bzw. derartige Fettsäuren selbst, wie bei-r spielsweise Mg-Oleat, Hexadecylnatriumphthalat oder Maleinsäurestenolhalbester (Stenol = handelsübliches Gemisch von.Fettalkoho-

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len mit 12 - 20 C-Atomen), ferner Fettsäureester, insbesondere solche von Zuckern, wie z.B. Sorbitanmonooleat, Saccharose-mono- oder -dilaurat, bzw. -Btearat.

Pur die Herstellung umgekehrter Emulsionen bereits benutzte nichtionische Emulgatoren oder hochmolekulare Substanzen sind in vorliegenden Fällen gleichfalls verwendbar. Beispielhaft seien genannt: Cyclokautschuk oder Hydroxyl- bzw. freie Carboxylgruppen tragende Polymerisate, wie sie beispielsweise in der

deutschen Patentschrift (Anmeldung F 31 4-13 IVb/39c)

genannt sind. Des weiteren können Pfropfpolymerisate von Vinylverbindungen auf wasserlösliche oder hydrophile Substanzen, wie z.B. Pfropfpolymerisate von Styrol und ähnlichen Vinylmonomeren auf Stärke verwendet werden.

Als Emulgatoren besonders geeignet sind Polymerisate, die in an sich bekannter Weise durch Pfropfung von polymerisierbaren Vinylverbindungen wie Styrol, Vinylestern, Acrylaten oder Methacrylaten auf an den Endgruppen substituierte oder unsubstituierte Polyalkylenoxyde, insbesondere Polyäthylenoxyd, darstellbar sind. Gleichfalls sehr gut eignen sich Umsetzungsprodukte von Fumar- oder Maleinsäure-Copolymerisaten bzw. Halbester-Copolymeri- ' säten dieser Säuren mit Alkylenoxyden, die ebenfalls nach an sich bekannten Verfahren zugänglich sind.

Emulgatoren der letztgenannten Typen sind in den deutschen

Patentschriften (Anmeldung F 34 228 IVb/39c) und

. ... ...(Anmeldung F 34 086 IVb/39c) beschrieben.

Zur Darstellung der Emulsionen vom Typ Wasser-in-öl wird der umgekehrt wirkende Emulgator in der ölphase gelöst und die Wasser·^ phase sodann anteilweise eingerührt.

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Der Wassergehalt der umgekehrten Emulsionen soll zwischen 10 und 10 000 Volumenprozent, bevorzugt 100 bis 5000 Volumenprozent, bezogen auf organische Substanz, betragen. Die Wasserphase kann gegebenenfalls auch noch Festsubstanzen, etwa Graphit, suspendiert oder andere lösliche Stoffe, etwa Bleiacetat oder Persulfate gelöst enthalten, um spezielle Effekte in Bezug auf die Aktivierung der Polymerisation, die Festigkeit des Polymerisates oder seine Schutzwirkung zu erzielen.

Die Polymerisation der umgekehrten Emulsion wird bevorzugt radikalisch unter Verwendung von wasser- oder monomerenlöslichen Aktivatoren bzw. deren Kombination bei Temperaturen zwischen -10 und + 100⁰C durchgeführt.

Als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren erweisen sich bei Raumtemperatur aushärtende umgekehrte Emulsionen. Das Aushärten der umgekehrten Emulsion wird durch die Polymerisation der ungesättigten in der ölphase enthaltenden Verbindungen bewirkt und läßt sich durch Wahl geeigneter Aktivierungssysteme oder polymerisierbarer Verbindungen bzw. deren Kombination erreichen. So sind die Aktivierungssysteme Persulfat-Pyrosulfit oder Peroxyd-Dimethylanilin bzw. Peroxyd-Cobaltnaphthenat beispielsweise gut geeignete bei Raumtemperatur aktivierende Systeme. Dies gilt vor allem in Verbindung mit sogenannten Polyesterharzen, z.B. Gemischen von Styrol mit wechselnden Mengen Maleinsäure-Glykol-Polyester. Auf diese Weise erhält man vernetzte Polymerisate,

Es ist eine spezielle Eigenschaft der umgekehrten Emulsionen polymerisierbarer ungesättigter Verbindungen, daß sie nicht nur mit monomerenlöslichen, sondern durch mit nicht monomerenlöslichen, also lediglich in der ,wäßrigen Phase löslichen Aktivatoren etwa

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dem System Persulfat-Pyrosulfit zur Polymerisation gebracht werden

können. Diee ist von Vorteil bei der Handhabung der umgekehrten Emulsion, der man auf diese Weise den Aktivator erst beim Einrühren der letzten Wasseranteile zuzumischen braucht und dadurch giesfähige umgekehrte Emulsionen erhält, die zwar noch nicht während des Emulgierprozesses, wohl aber bald darauf erhärten.

In giesfähigem Zustand läßt sich die umgekehrte Emulsion wie beim Betonguß in vorgefertigte Formen eingießen, auf die Oberfläche des zu schützenden Körpers aufgießen oder aufstreichenj selbstverständlich ist auch eine nachträgliche Bearbeitung von Rohlingen möglich.

Zur Erhöhung der Festigkeit des späteren wasserhaltigen Polymerisats können der umgekehrten Emulsion die verschiedensten Füllstoffe anorganischer oder organischer Natur, z.B. fasrige Materialien, wie Perlongewebe oder Glasfasern, Asbestfasern eingemischt werden. Es können natürlich auch sonstige Versteifungen, etwa eingegossene Träger oder Streben gewählt werden. Es ist von Vorteil, die Oberfläche der erfindungsgemäßen Schutzverkleidung durch einen geeigneten Oberflächenschutz, etwa durch ι nachträglichen Anstrich mit Polymer!eatemulsionen, die einen weitgehend wasserundurchlässigen Polymerisatfilm zu bilden vermögen oder wasserundurchlässigen lacken, z.B. auf Siliconharzbasis vor unerwünschter Verdunstung des in den Poren der polymerisieren umgekehrten Emulsion eingeschlossenen Wassers zu bewahren.

Die besondere Sohutzwirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht zunächst auf der relativ geringen Wärmeleitfähigkeit des

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polymerisieren, wasserhaltigen Materials. Sodann ist es auf Grund Beines außerordentlich hohen Wassergehaltes völlig unbrennbar, dieser Effekt kann zudem durch schwer brenn- und entflammbare beizufügende Stoffe erhöht werden.

Eine spezifische Schutzwirkung kommt jedoch dem Wasser zu, das sich in der erfindungsgemäßen Schutζverkleidung befindet: Auf Grund seiner hohen spezifischen Wärme und seiner hohen Yerdampfungswärme (gegebenenfalls auch seiner hohen Dissoziationswärme) entzieht es dem auf das zu schützende Objekt einwirkenden Hitzestoß große Wärmemengen. Weil die Schutzschicht ferner ein relativ geringes Wärmeleitvermögen besitzt und eine Feinstruktur wassergefüllter isolierter Bläschen aufweist, wird sie bei Einwirkung des Hitzestoßes stets nur in dünnsteh Schichten abgetragen und unwirksam. Auf diese Weise hat die Schutzverkleidung bereits unmittelbar unter den der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Oberflächenschichten Temperaturen, die maximal im Bereich der Siedetemperatur des Wassers liegen, so daß sie selbst einer längeren intensiven Hitzeeinwirkung zu widerstehen vermag und auf diese Weise eine ausgezeichnete Schutzwirkung entfaltet.

Es ist andererseits auch möglich, derartige auspolymerisierte umgekehrte Emulsionen in granulierter Form zur Brandbekämpfung heranzuziehen.

Weiterhin ist das beschriebene Verfahren von großem Interesse als wirksamer Schutz gegen andere als Wärmestrahlung. So stellt eine ohne Schwierigkeiten in Dicken von mehreren Metern zu bemessende Schicht aus einer wasserhaltigen auspolymerisierten umgekehrten Emulsion einen recht wirksamen, gewichtsmäßig leichten und ohne Aufwand besonderer technischer Hilfsmittel rasch zu erstellenden Schutz gegen radioaktive Strahlung dar, wie sie in der Nähe von radioaktiven Prozessen, bei Reaktoren oder Atom-

Es ist darüber hinaus jedoch möglich, diese bereits erhebliche Schutzwirkung noch weiter zu verstärken, indem der zu polymerisierenden umgekehrten Emulsion schweres Wasser, Graphit oder Schwermetallsalze oder gegen Strahlung schützende Füllstoffe einverleibt werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Schutzwirkungen gegen Hitze- und Strahlungssohäden erzielen. Das Verfahren kann beispielsweise Verwendung finden zur Lösung des Problems des Wiedereintritts von Raketen in die Atmosphäre, zur raschen Errichtung von Bunkern und Unterständen zum Schutz gegen atomare Einwirkungen. Es kann u.a. im Reaktorbau und bei der Erstellung von billigen Schutzvorrichtungen gegen die heißen Abgase von Triebwerken Anwendung finden. Bei der Bekämpfung von Brandherden ermöglichen nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Schutzschichten auf tragbaren Unterlagen eine weitgehende Annäherung an den Brandherd.

Die in den nachstehenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile, sofern nioht anders vermerkt.

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9 0 9 8 2 δ"/ Ο 6 2 8

Beispiel 1

Emulgator!

Man polymerisiert ein Gemisch von 1 Teil Styrol, 1 Teil Methanol, 1 Teil Polyäthylenoxyd vom Molgewicht 1500 und 0,01 Teile Benzoyl-

peroxyd im Autoklaven bei 9O⁰C. Das entstandene Polymerisat wird von nicht umgesetzten Ausgangsstoffen und Lösungsmittel abfiltriert und dient für die weiteren Versuche als umgekehrt wirkender Emulgator.

Polymerisat:

Man stellt nun eine Lösung von 5 Teilen des Emulgators und 10 Teilen Maleinsäure-Glykol-Polyester (Molgewicht ca. 3000) in 90 Teilen Styrol her und rührt 900 Teile Wasser langsam ein, wobei sich eine umgekehrte Emulsion bildet. Danach wird in gleicher Weise eine frisch bereitete Lösung von 1 Teil Kaliumpersulfat und 1 Teil Natriumpyrosulfit sowie 2 Teilen Natriumacetat in 100 Teilen Wasser eingerührt. Die dickflüssige umgekehrte Emulsion wird nun einmal in eine Hohlform gegossen und erhärtet dort im Laufe von 10-20 Stunden. Ein anderer Teil der Masse wird auf ein aufgerauhtes Holzbrett zu einer ca. 2 cm dicken Schicht gegossen und erhärtet dort unter Ausbildung einer nicht klebenden Oberfläche.

Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit können der fertigen umgekehrten Emulsion noch 20 Teile 2,5 cm lang geschnittener Glasfasern zugesetzt werden.

Prüfung;

Die in Beispiel 1 in der Hohlform gegossene Platte hat eine

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Dicke von 4 cm. Vor die Platte wird ein Leuchtgasgebläse gestellt und unmittelbar auf der der Flamme zugekehrten Fläche der Platte ein Thermoelement angebracht. Mittels einer Bohrung wird ein weiteres Thermoelement so in das Innere der Platte gebracht, daß es durch eine 1,5 cm starke Schicht der erhärteten umgekehrten Emulsion von der Geblaseflamme getrennt ist. Bin drittes Thermoelement befindet sich unmittelbar hinter der Gebläseflamme auf der Rückseite der Platte, nunmehr wird das Gebläse angestellt und die Temperatur an den Meß-Stellen beobachtet. Zunächst zeigt das erste Element eine Flammentemperatur von 1200⁰C, während | die beiden anderen Meß-Stellen Raumtemperatur anzeigen. Nach 7 Minuten Gebläseeinwirkung zeigt das in die Platte eingelassene Thermoelement 50⁰C an, das auf der Plattenrückseite angebrachte noch Raumtemperatur. Der Versuch wird nunmehr unterbrochen und die Platte in Richtung der Gebläseflamme aufgespalten. Es zeigt sich, daß die Flamme eine Brandmulde von 1,2 om in die Plattenoberfläche eingebrannt hat. Die isolierende Schicht zwischen der 1200⁰C heißen Flamme und dem 50⁰C anzeigenden Meßelement betrug demnach 0,3 cm. Unterhalb einer etwa 0,1 - 0,2 mm dicken Schicht, die von der Gebläseflamme bespült wurde,

lassen sich keinerlei Struktur- oder Festigkeitsänderungen des Plattenmaterials feststellen.

Beispiel 2

Man stellt eine Lösung von 3 Teilen des umgekehrt wirkenden Emulgators (nach Beispiel 1) in 100 Teilen Methylmethacrylat her und setzt 0,01 Teile Azodiisobutyronitril zu. Sodann werden 600 Teile Wasser eingerührt. Die umgekehrte Emulsion wird in einer Form zu Platten gegossen und bei 60⁰C in 10 Stunden gehärtet. Die entstandenen Platten fassen sich trocken an. Auf einer derartigen Platte

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mit einer Schichtdicke von 5 cm wird die Flamme eines Schweißbrenners so gerichtet, daß ihr heißester Teil die Plattenoberfläche bestreicht. Das Plattenmaterial brennt nicht, unmittelbar nach dem Entfernen der (Je blase flamme kann die erhitzte Stelle mit der Hand berührt werden, ohne daß man eine übermäßige Erhitzung der Plattenoberfläche spürt. Die Platte wird erst nach 8 Minuten von der Flamme des Schweißbrenners durchgebrannt.

Gemäß einer Variante der vorliegenden Arbeitsweise können die Kunststoffplatten zwecks Herabsetzung von Verdunstungsverlusten bei Aufbewahrung über längere Zeit noch mit einem Lacküberzug versehen werden, beispielsweise indem man die gegossenen Platten nach 30 Minuten Trocknungszeit bei 25°C mit einem Chlorkautschuklack-Anstrich versieht.

Beispiel 3

In Abänderung der Verfahrensweise des Beispiels 2 können gleichermaßen entsprechend Polymerisate in umgekehrter Emulsion hergestellt werden, indem anstelle des in Beispiel 2 aufgeführten Wassers

a) ein zu 30 f> mit DpO angereichertes Wasser oder

b) eine bei Raumtemperatur gesättigte Bleiacetatlösung verwendet werden.

Im ersteren Falle verläuft die Herstellung des Polymerisates in vollkommen analoger Weise, während sich im zweiten Fall die zur Aushärtung erforderliche Zeit etwa verdreifacht. Hinsichtlich Flamm- und Hitzeeinwirkung zeigen die so erhaltenen Polymerisate praktisch etwa das gleiche Verhalten wie in vorstehendem Beispiel 2, der besondere Vorteil der dieserart hergestellten Polymerisate liegt in der erhöhten Sohutzwirkung gegenüber Strahlungen aus atomaren Zerfalleprozessen.

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Beispiel 4

Aus einem nach Beispiel 1 hergestellten Polymerisatblock wird eine 5,5 mm dicke Platte gesägt.

Auf die Plattenoberfläche wird eine Leuchtgasgebläseflamme gerichtet, die Flammentemperatur vor der Plattenoberfläche und die Temperatur auf der Rückseite der Platte hinter der Flamme werden mit Thermoelementen gemessen.

Der gleiche Versuch wird zu Vergleichszwecken mit einer Asbestplatte genau gleicher Abmessungen wiederholt. Die Meßergebnisse zeigt die folgende Tabelle.

Zeit	Min.	Flammen- temperatur	Polymerisat rückseitige Temperatur	Asbest rückseitige Temperatur
0	ti	115O0C	22°C	220C
1,0	Il	11500C	400C	1000C
1,5	Il	1150°C	550C	2000C
2,0	Il	11500C	650C	45O0C
2,5	Il	115O0C	8O0C	-
3,0	11500O	9O0C	_

Die Messungen zeigen klar die im Vergleich zu Asbest erheblich bessere Hitzeabschirmung des Polymerisationsproduktes.

Beispiel 5

Man löst bei 200⁰C 42 Teile MgO in 300 Teilen ölsäure und verwen det die entstandene Masse als umgekehrt wirkenden Emulgator in folgender Rezeptur, wobei im einzelnen wie unter Beispiel 1 ver-

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fahren wird:

Styrol : 128 Teile

Maleinsäure-Glykolpolyester : 22 "

Emulgator : 7,5 "

H₂O : 600 "

Ammonium-Persulfat : 3 "

Natriumpyrosulfit χ 3 "

Triäthanolamin : 2 "

Nach der Polymerisation hat das Material die gleichen Eigenschaften als Hitze- oder Strahlungsschutz wie das unter Beispiel 1 erhaltene.

Probekörper der nach vorliegendem Beispiel hergestellten und auspolymerisierten Emulsionen werden in Schichtdicken von 5, 10, und 30 cm der Bestrahlung einer Am-Be Neutronenquelle (Quellstärke 2,09.10' n/s) unterworfen. Das relative Dosisleistungsäquivalent der Neutronen wird mit einem modifizierten Dosimeter nach Andersen und Braun in Abhängigkeit von der Dicke des Abschirmmaterials in einem Abstand von 40 cm von der Strahlungsquelle gemessen. In der Tabelle sind die Dosisleistungsbeseitigungsquerschnitte i. sowie die relativen Dosisleistungsäquivalente nach X cm Schichtdicke angegeben. Zum Vergleich sind die Werte von Beton angeführt.

Relative Dosisleistungsäquivalente nach 5 oi 10 cm 20 cm 30 cm

Polymerisat nach Bei spiel 5	0.	100	0.	95	0.	47	0·	17	0.	064
Beton	0.	071	0.	90	0.	62	0.	30	0.	15
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Das Dosisleistungsäquivalent wird in η rem/h gemessen. DosisleistungsbeseitigungBquerschnitt = 1 bedeutet Adsorption aller Neutronen.

Aus der Tabelle geht eindeutig hervor, daß die erfindungsgemäßen Polymerisate gegenüber Beton einen höheren Dosisleistungsquerschnitt, d.h. höhere Adsorption der Neutronen bzw,-vor allem bei größeren Schiehtdicken ein wesentlich niedrigeres Dosisleistungsäquivalent, was ebenfalls einer höheren Adsorptionsfähigkeit des betreffenden Stoffes entspricht, besitzen. "

Beispiel 6

Zur Erhöhung der Schutzwirkung gegen Neutronen ist es bekannterweise vorteilhaft, dem Protonen enthaltenden Schutzmaterial Bor einzuverleiben. Dies gelingt, wenn man z.B. nach folgender Rezeptur arbeitet:

Styrol ι 130,5 Teile

Maleinsäure-glykol-butylenglykol-Polyester (Molgew. : 21 "

2500)

Emulgator nach Beispiel 1	t 7,	5 "
Wasserphase	t 600	Vol.-Teile
Ammoniumpersulfat	: 3	Teile
Natriumpyrosulfit	: 3	tt
Triät hanolamin	: 2	Il

Zusammensetzung der Wasserphase» Borsäure 200 g

Wasser 410 g konz. wässr. Ammoniaklösg. 90 g

Die analog Beispiel 1 hergestellte umgekehrte Emulsion erhärtet

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bei Raumtemperatur und stellt ein Material dar, das besonders zum Schutz gegen Neutronenstrahlung geeignet ist.

Probekörper einer nach vorliegendem Beispiel hergestellten und auspolymerisierten umgekehrten Emulsion werden in Schichtdicken von 5, 10, 20 und 30 cm Bestrahlung einer Am-Be Neutronenquelle unterworfen, wobei die Versuchsbedingungen die gleichen sind, wie in Beispiel 5 angegeben.

Relative Dosisleistungsäquivalente nach

Polymerisat 5 cm 10 cm 20 om 30 cm

nach Beispiel 6 0.111 0.77 0.44 0.15 0.048

Beton 0.071 0.90 0.62 0.30 0.15

Aus der Tabelle geht eindeutig hervor, daß die erfindungsgemäßen Polymerisate gegenüber Beton einen höheren Dosisleistungsquerschnitt, d.h. höhere Adsorption der Neutronen bzw. vor allem bei größeren Schichtdicken ein wesentlich niedrigeres Dosisleistungsäquivalent, was ebenfalls einer höheren Adsorptionsfähigkeit des betreffenden Stoffes entspricht, besitzen.

Beispiele 7 a und b

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Verwendung von Polymerisaten, die durch Polymerisation umgekehrter Emulsionen mit einer Phosphorsäure enthaltenden Wasserphase erhalten worden sind.

ölphaset a) b)

Teile Teile '

Styrol 85 85

Polyester aus

1 Mol Maleinsäureanhydrid,^
1 Mol Phthalsäureanhydrid,/ _ I5

1 Mol 1,2-Propylenglykol >
und 1 Mol 1,3-Butylglykol \
(Molgewicht ca. 5000) J 909825/0628

a) b) ölphase Teile Teile

Emulgator	5	5
Divinylbenzol	15	-
Wasserphase ι	a)	b)
	Teile	Teile

Phosphorsäure 20 #ig 600

Phosphorsäure 30 #ig - 600

Kaliumpersulfat 2 2

Natriumpyrosulfit 2 2

Die in der Rezeptur angegebene ölphase wird vorgelegt und die Wasserphase, in der das Pyrosulfit erst unmittelbar vor der Verwendung gelöst wurde, langsam eingerührt. Die steife bis sahnige umgekehrte Emulsion härtet bei 4-0 - 60⁰O über Nacht aus. Aus dem Material geschnittene Platten brennen auch nach weitgehendem Austrocknen nicht, im Gegensatz üu ausgetrockneten Phoäphorsäure-freien Polymerisatplatten.

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Claims (4)

1.J) Verwendung von Polymerisationsprodukten, die durch Polymerisation polymerisierbarer ungesättigter Verbindungen in umgekehrter Emulsion erhalten worden sind, zum Schutz gegen Hitzeeinwirkung und bei atomaren Umwandlungsprozessen auftretenden Strahlungen.

2.) Verwendung von Polymerisationsprodukten gemäß Anspruch 1, die zwischen 10 und 5000 Volumenprozent Wasser, bezogen auf organische Substanz, enthalten.

3.) Verwendung von Polymerisationsprodukten gemäß Anspruch 1, bei welchen die Monomerenphase vor der Polymerisation aus einem Gemisch von Styrol und mit Styrol copolymerisierbaren ungesättigten Verbindungen besteht.

4.) Verwendung von Polymerisationsprodukten gemäß Anspruch 1, bei deren Herstellung die wäßrige Phase der umgekehrten Emulsion Metallsalze enthält.

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