RU2767524C1 - Радиационно стойкий полипропилен - Google Patents
Радиационно стойкий полипропилен Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767524C1 RU2767524C1 RU2021106375A RU2021106375A RU2767524C1 RU 2767524 C1 RU2767524 C1 RU 2767524C1 RU 2021106375 A RU2021106375 A RU 2021106375A RU 2021106375 A RU2021106375 A RU 2021106375A RU 2767524 C1 RU2767524 C1 RU 2767524C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- polymer
- nanoparticles
- polypropylene
- irradiation
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical group O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 26
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- GBPOWOIWSYUZMH-UHFFFAOYSA-N sodium;trihydroxy(methyl)silane Chemical compound [Na+].C[Si](O)(O)O GBPOWOIWSYUZMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/10—Metal compounds
- C08K3/11—Compounds containing metals of Groups 4 to 10 or of Groups 14 to 16 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/01—Hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к радиационно стойким полимерным материалам, используемым в космической технике. Радиационно стойкий полипропилен представляет собой полипропилен марки PPH030GP, модифицированный наночастицами ZrO2 в качестве наполнителя. Модифицирование осуществляется наночастицами диоксида циркония в количестве одного массового процента. Технический результат – повышение стойкости к действию излучений полимерных нанокомпозитов, отличающееся простотой исполнения и не требующее сложного и дорогостоящего оборудования. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к радиационно-стойким полимерным материалам, используемым в космической технике. Из-за большого отношения площади поверхности к объему наночастицы, обладают повышенной способностью поглощать частицы с высокой энергией, поэтому наноматериалы, диспергированные в полимерной матрице, могут быть использованы для исследования эффективной радиационной защиты космических аппаратов и использоваться в качестве конструкционного, функционального или изоляционного материала. Увеличение радиационной стойкости полипропилена добивалось путем модифицирования его наночастицами ZrO2. Одним из основных требований, предъявляемых к данным композитным материалам, считается сохранение ими начальных параметров при долговременной эксплуатации в космическом пространстве.
Во время полета космический аппарат подвергается действию многих факторов космического пространства: потоков электронов и ионов высокой энергии, плазмы, солнечного электромагнитного излучения, метеорных частиц и т. д. В результате такого воздействия в материалах и деталях оборудования протекают различные физико-химические процессы, приводящие к смещению в худшую сторону их эксплуатационных характеристик.
Помимо космической техники изобретение может быть использовано в ядерной энергетике, в ускорительной и рентгеновской технике, в нефтегазовой промышленности (улучшение механических свойств изоляции нефтепогружного кабеля) и других отраслях промышленности.
Под действием излучения космического пространства в полимерных материалах образуются радиационные дефекты, что приводит к появлению полос поглощения, обусловленных этими дефектами. Уменьшается коэффициент отражения, увеличивается интегральный коэффициента поглощения a s . Происходит разрушение полимерного материала, при этом есть вероятность нарушения режимов работы приборов и устройств космического аппарата, что приводит к сокращению сроков их активного существования. Известны следующие способы получения радиационно-стойких полимеров.
Способ 1
Достаточно распространённым методом повышения радиационной стойкости полипропилена является введение в цепь полипропилена звеньев этилена. В результате воздействия излучения совместно с деструкцией полипропилена происходит структурирование по этиленовому блоку, что и замедляет разрушение основной цепи полимера [Лисаневич М.С., Галимзянова Р.Ю., Мукменева Н.А., Хакимуллин Ю.Н., Рахматуллина Э.Р., Хуснутдинова Э.В., Сиразетдинов Д.С., Гарипов И.И. Исследование радиационной стойкости блоксополимера пропилена и этилена и возможности ее повышения. Вестник Технологического университета. 2018. Т. 21. № 10. С. 100-103]. Данный способ активно применяется в медицине, но для использования в космической технике малоэффективен.
Способ 2
Повышение радиационной стойкости полимеров так же возможно при модифицировании полимера наноуглеродными материалами такими как фуллерен C60, они играют роль стабилизаторов полимеров в условиях фото- и радиационного старения. Например при введении оптимальной концентрации наполнителя 5 масс.% C60 в полиэтилен низкой плотности наблюдается увеличение фотостойкости до 50% по сравнению с исходным чистым образцом. Вначале, при малых концентрациях добавки, происходит увеличение светостойкости, а затем ее уменьшение при больших концентрациях наполнителя. Увеличение светостойкости композитов свидетельствует о происходящем процессе структурирования, а уменьшение светостойкости связано с деструкцией цепных молекул [Туйчиев Ш., Рашидов Д., Акназарова Ш., Саломов Д., Шерматов Д. Исследование радиационной стойкости наноуглеродосодержащих полимеров. Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук. 2012. № 2. С. 83-88.].
Способ 3
Радиационную стойкость полимеров так же увеличивают и путём модифицирования синтезированными наполнителями. При модифицировании полиимида метилсиликонатом свинца (синтезирован на основе нитрата свинца и метилсиликоната натрия) с концентрацией: 0,5; 1 и 1,5 масс.% проводилось дальнейшее исследование образцов с помощью вакуумной установки «VSE-UV.C». Изготавливали образцы при помощи хлороформа, в котором растворяли гранулированный полимер, содержание полимера составляло 15%. После чего в раствор вводился синтезированный полимитилсиликат свинца. Изготовление образцов проводилось при помощи ультразвуковой ванны. Для однородности структуры образца использовался наполнитель дисперсностью не более 0,04 и 0,05 мм. Образцы подвергались жёсткому УФ воздействию в диапазоне 10-121 нм в течение 8 часов с количеством повторений в 3 цикла. Данный эксперимент показал, что исследование до УФ воздействия и после оказались идентичны, что доказывает неизменность элементарного состава и остаточных потерь в образцах [Ключникова Н.В., Гордеев С.А., Гордиенко М.Д. Полимерный композиционный материал на основе термопластичного полиимида. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова . 2017. № 12. С. 126-129].
Способ 4
Значительного увеличения радиационной стойкости можно добиться при введении ароматических ядер в структуру полимера. При рассмотрении арамидов в ряду от жирноароматических полиамидов до ароматических стойкость так же увеличивается. К примеру, при облучении поли-n-ксилиленсебацинамида дозой 1000 кГр его термомеханические свойства подвергаются резкому изменению, однако полностью ароматические полиамиды сохранили первоначальные свойства до дозы практически равной 10000 кГр. Наилучшим образом показывает себя ароматический политерефталамид, сохранивший исходные свойства до дозы облучения равной 12000 кГр. Радиационная стойкость некоторых высокомолекулярных соединений, таких как полиолефины, может быть повышена путем введения ароматических соединений, однако в большинстве случаев эффективность этого метода мала. Большую эффективность показывают антирады-стабилизаторы, тормозящие старение полимеров под действием радиационного излучения. В качестве антирадов применят ароматические соединения с конденсированными кольцами и стабильные радикалы [Белякович С.А., Головина Е.А. Радиационная стойкость полимерных композиционных материалов. В сборнике: Фундаментальное и прикладное материаловедение. Труды XIV Международной научной школы-конференции. 2017. С. 26-30].
Способ 5
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения являются композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), наполненного наноразмерными частицами вольфрама и частицами карбида бора. Область применения композиционных материалов на основе СВМПЭ, армированных наночастицами вольфрама и карбида бора - материалы для радиационной защиты, способные работать в условиях сложного радиационного окружения, обладающие способностью к поглощению, как гамма, так и нейтронного излучения. Полученные лабораторные образцы обладают структурой с достаточно хорошей однородностью распределения наполнителя по матрице. Лабораторные композиционные образцы характеризуются очень близкими к исходному СВМПЭ степенью кристалличности и температурой плавления, что говорит об отсутствии или незначительности процессов деструкции полимера при используемом методе получения композитов. Структура такого нанокомпозита имеет ряд недостатков, например, более быстрое убывание механических свойств композита с увеличением степени наполнения по сравнению со структурой со случайным образом распределенными наночастицами. Теоретический предел наполнения для СВМПЭ является 33 об. %, что при используемом методе формирования композитов является практически недостижимым значением. При используемом методе смешения, предел текучести и модуль упругости композита с увеличением степени наполнения возрастают достаточно резко. Исследование композита с 80 масс. % W и 8 масс. % B4C, показывает, что вся поверхность индивидуальной частицы и полимера становится покрытой монослоем из частиц наполнителя, что приводит к катастрофическому падению механических свойств композита [Лунькова А.А., Калошкин С.Д., Горшенков М.В., Чердынцев В.В. Исследование структурных свойств высокоэффективных радиационнозащитных материалов. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. № 10. С. 31.].
Целью предлагаемого изобретения является получение радиационноостойкого нанокомпозитного материала на основе полипропилена, модифицированного наночастицами ZrO2.
В предлагаемом изобретении с целью увеличения радиационной стойкости осуществлено модифицирование полипропилена марки PPH030GP наночастицами ZrO2 различной концентрации и произведен выбор оптимального значения концентрации по величине изменения интегрального коэффициента поглощения солнечного излучения(аs) после облучения электронами с энергией 30 кэВ. Данный способ повышения стойкости к действию излучений полимерных нанокомпозитов отличается простотой исполнения, не требует сложного и дорогостоящего оборудования, характеризуется малыми материальными затратами при исполнении и высокой эффективностью.
Пример реализации 1
Изготовление образца проводится в пластографе Брабендера, на двухшнековом экструдере. Полимер в виде гранул засыпается на приводимые в движение шнеки. Температура валов составляет 90°С. С изменением крутящего момента шнеков, она достигает температуры плавления (160°С). Готовый образец запекается при температуре 165°С под давлением в прессе. Полученный образец полипропилена виде прямоугольного блока 0,1х3х5 см закрепляется в алюминиевую подложку. Образец устанавливают в вакуумной камере установки с источником электронов, камеру откачивают до давления Р ≤ (1-5)⋅10-6 тор, регистрируют спектр отражения до облучения, облучают электронами с энергией 30 кэВ флюенсом 2⋅1016 см-2 при Т = 300К, регистрируют спектр отражения после облучения, вычитают спектр отражения после облучения из спектра отражения до облучения, получают разностный спектр, по нему рассчитывают изменение интегрального коэффициента поглощения солнечного излучения после облучения (Δаs).
Пример реализации 2
Изготовление образца проводится в пластографе Брабендера. Смешение двух составляющих осуществляется на двухшнековом экструдере. Полимер в виде гранул засыпается на приводимые в движение шнеки. Температура валов составляет 90°С, с изменением крутящего момента шнеков она достигает температуры плавления (160°С). После расплавления полимера в него вводится 0,5 масс.% диоксида циркония из расчета массы добавленных гранул полипропилена. Равномерное распределение наполнителя осуществляется при перемешивании расплава и происходит до момента образования однородной массы. Готовый образец запекается при температуре 165°С под давлением в прессе. Полученный образец в виде прямоугольного блока 0,1х3х5 см с концентрацией наночастиц ZrO2 5 масс.% закрепляется на алюминиевую подложку. Образец устанавливают в вакуумной камере установки с источником электронов, камеру откачивают до давления Р ≤ (1-5)⋅10-6 тор, регистрируют спектр отражения до облучения, облучают электронами с энергией 30 кэВ флюенсом 2⋅1016 см-2 при Т = 300К, регистрируют спектр отражения после облучения, вычитают спектр отражения после облучения из спектра отражения до облучения, получают разностный спектр, по нему рассчитывают значение Δаs.
Пример реализации 3
Изготовление образца проводится в пластографе Брабендера. Смешение двух составляющих осуществляется на двухшнековом экструдере. Полимер в виде гранул засыпается на приводимые в движение шнеки. Температура валов составляет 90°С, с изменением крутящего момента шнеков она достигает температуры плавления (160°С). После расплавления полимера в него вводится 1 масс.% диоксида циркония из расчета массы добавленных гранул полипропилена. Равномерное распределение наполнителя осуществляется при перемешивании расплава и происходит до момента образования однородной массы. Готовый образец запекается при температуре 165°С под давлением в прессе. Полученный образец в виде прямоугольного блока 0,1х3х5 см с концентрацией наночастиц ZrO2 5 масс.% закрепляется на алюминиевую подложку. Образец устанавливают в вакуумной камере установки с источником электронов, камеру откачивают до давления Р ≤ (1-5)⋅10-6 тор, регистрируют спектр отражения до облучения, облучают электронами с энергией 30 кэВ флюенсом 2⋅1016 см-2 при Т = 300К, регистрируют спектр отражения после облучения, вычитают спектр отражения после облучения из спектра отражения до облучения, получают разностный спектр, по нему рассчитывают значение Δаs.
Пример реализации 4
Изготовление образца проводится в пластографе Брабендера. Смешение двух составляющих осуществляется на двухшнековом экструдере. Полимер в виде гранул засыпается на приводимые в движение шнеки. Температура валов составляет 90°С, с изменением крутящего момента шнеков она достигает температуры плавления (160°С). После расплавления полимера в него вводится 3 масс.% диоксида циркония из расчета массы добавленных гранул полипропилена. Равномерное распределение наполнителя осуществляется при перемешивании расплава и происходит до момента образования однородной массы. Готовый образец запекается при температуре 165°С под давлением в прессе. Полученный образец в виде прямоугольного блока 0,1х3х5 см с концентрацией наночастиц ZrO2 5 масс.% закрепляется на алюминиевую подложку. Образец устанавливают в вакуумной камере установки с источником электронов, камеру откачивают до давления Р ≤ (1-5)⋅10-6 тор, регистрируют спектр отражения до облучения, облучают электронами с энергией 30 кэВ флюенсом 2⋅1016 см-2 при Т = 300К, регистрируют спектр отражения после облучения, вычитают спектр отражения после облучения из спектра отражения до облучения, получают разностный спектр, по нему рассчитывают значение Δаs.
Пример реализации 5
Изготовление образца проводится в пластографе Брабендера. Смешение двух составляющих осуществляется на двухшнековом экструдере. Полимер в виде гранул засыпается на приводимые в движение шнеки. Температура валов составляет 90°С, с изменением крутящего момента шнеков она достигает температуры плавления (160°С). После расплавления полимера в него вводится 5 масс.% диоксида циркония из расчета массы добавленных гранул полипропилена. Равномерное распределение наполнителя осуществляется при перемешивании расплава и происходит до момента образования однородной массы. Готовый образец запекается при температуре 165°С под давлением в прессе. Полученный образец в виде прямоугольного блока 0,1х3х5 см с концентрацией наночастиц ZrO2 5 масс.% закрепляется на алюминиевую подложку. Образец устанавливают в вакуумной камере установки с источником электронов, камеру откачивают до давления Р ≤ (1-5)⋅10-6 тор, регистрируют спектр отражения до облучения, облучают электронами с энергией 30 кэВ флюенсом 2⋅1016 см-2 при Т = 300К, регистрируют спектр отражения после облучения, вычитают спектр отражения после облучения из спектра отражения до облучения, получают разностный спектр, по нему рассчитывают значение Δаs.
Полученные значения Δаs показаны в таблице 1.
Таблица 1. - Зависимость значений Δаs после облучения электронами (Е=30кэВ, Ф=2⋅1016см-2, Т=300К, Р=5⋅107 тор) полипропилена от концентрации наночастиц ZrO2 при модифицировании.
| С, масс.% | 0 | 0.5 | 1 | 3 | 5 |
| Δаs | 0.02 | 0.008 | 0.007 | 0.011 | 0.018 |
Из таблицы следует, что модифицирование наночастицами ZrO2 приводит к увеличению радиационной стойкости полипропилена. Оптимальной является концентрации наночастиц 1 масс.%. Значение Δаs полипропилена, модифицированного наночастицами ZrO2 в количестве 1 масс.% в 2,86 раза меньше по сравнению со значением Δаs не модифицированного полипропилена.
Claims (1)
- Радиационно стойкий полипропилен, представляющий собой полипропилен марки PPH030GP, модифицированный наночастицами ZrO2 в качестве наполнителя, отличающийся тем, что модифицирование осуществляется наночастицами диоксида циркония в количестве одного массового процента.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106375A RU2767524C1 (ru) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Радиационно стойкий полипропилен |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106375A RU2767524C1 (ru) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Радиационно стойкий полипропилен |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767524C1 true RU2767524C1 (ru) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021106375A RU2767524C1 (ru) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Радиационно стойкий полипропилен |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2767524C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2807355C1 (ru) * | 2023-09-15 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Композиционный материал на основе полиэтилена, модифицированного наночастицами диоксида кремния |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1117796A (zh) * | 1994-08-11 | 1996-03-06 | 英兆和 | 多功能保健面粉及其制作方法 |
| RU2397283C2 (ru) * | 2004-11-08 | 2010-08-20 | Сумитомо Метал Майнинг Ко., Лтд. | Волокно, поглощающее в ближней инфракрасной области, и использующее его волокнистое изделие |
-
2021
- 2021-03-12 RU RU2021106375A patent/RU2767524C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1117796A (zh) * | 1994-08-11 | 1996-03-06 | 英兆和 | 多功能保健面粉及其制作方法 |
| RU2397283C2 (ru) * | 2004-11-08 | 2010-08-20 | Сумитомо Метал Майнинг Ко., Лтд. | Волокно, поглощающее в ближней инфракрасной области, и использующее его волокнистое изделие |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Клиншпонт Э.Р., Милинчук В.К., Тупиков В.И. "Радиационная стойкость полимерных материалов". Атомная энергия. Том 76, вып. 5, май, 1994, стр. 422-428, УДК 66.018.86 (035.5). * |
| Лунькова А.А., Калошкин С.Д., Горшенков М.В., Чердынцев В.В., Исследование структурных свойств высокоэффективных радиационно-защитных материалов. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. 10. С. 31. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2807842C1 (ru) * | 2023-04-21 | 2023-11-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Композиционный материал на основе полиэтилена, модифицированного наночастицами ZrO2 |
| RU2807355C1 (ru) * | 2023-09-15 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Композиционный материал на основе полиэтилена, модифицированного наночастицами диоксида кремния |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Naikwadi et al. | Gamma radiation processed polymeric materials for high performance applications: a review | |
| Huang et al. | Preparation and characterization of γ-ray radiation shielding PbWO 4/EPDM composite | |
| Sobhy et al. | Cure characteristics and physicomechanical properties of calcium carbonate reinforcement rubber composites | |
| Kiani et al. | Study on physico-mechanical and gamma-ray shielding characteristics of new ternary nanocomposites | |
| US7754055B2 (en) | Polymer/carbon nanotube composites, methods of use and methods of synthesis thereof | |
| Atef et al. | Effect of gamma irradiation and lead content on the physical and shielding properties of PVC/NBR polymer blends | |
| El‐Sharkawy et al. | Synergistic effect of nano‐bentonite and nanocadmium oxide doping concentrations on assembly, characterization, and enhanced gamma‐rays shielding properties of polypropylene ternary nanocomposites | |
| Planes et al. | Influence of silica fillers on the ageing by gamma radiation of EDPM nanocomposites | |
| Koshy et al. | Studies on the effect of blend ratio and cure system on the degradation of natural rubber—ethylene-vinyl acetate rubber blends | |
| Chen et al. | Processing and characterization of natural rubber/stearic acid-tetra-needle-like zinc oxide whiskers medical antibacterial composites | |
| Dungani et al. | Soil burial degradation of oil palm shell (OPS) nanofiller and phenol formaldehyde (PF) resin-impregnated oil palm trunk lumber (OPTL): Dimensional stability and mechanical properties | |
| Atta et al. | Structural, mechanical, and thermal features of PVA/starch/graphene oxide nanocomposite enriched with WO3 as gamma–ray radiation shielding materials for medical applications | |
| RU2767524C1 (ru) | Радиационно стойкий полипропилен | |
| Fan et al. | Effect of different size of PbWO4 particles on EPDM composite for gamma-ray shielding | |
| Zagho et al. | Mechanical properties of gamma irradiated TiO 2 NPs/MWCNTs/LDPE hybrid nanocomposites | |
| Neelesh et al. | The influence of MWCNT and hybrid (MWCNT/nanoclay) fillers on performance of EPDM‐CIIR blends in nuclear applications: Mechanical, hydrocarbon transport, and gamma‐radiation aging characteristics | |
| Guang-hou et al. | Proton beam modification of isotactic polypropylene | |
| Ghosh et al. | Investigation of the effect of electron beam irradiation on tensile, thermal and gas barrier properties of graphene nanoplatelet loaded thermoplastic nanocomposite films | |
| Zhang et al. | RETRACTED ARTICLE: Preparation and UV-protective property of PVAc/ZnO and PVAc/TiO 2 microcapsules/poly (lactic acid) nanocomposites | |
| Zheng et al. | Progress in ionizing radiation resistance modification of polymer materials | |
| Makuuchi et al. | Radiation vulcanization of NR latex with low energy electron beams | |
| Elshereafy et al. | Effect of gamma radiation on the properties of ethylene propylene diene monomer/styrene butadiene rubber/waste polyethylene/clay nanocomposites | |
| CN1665864A (zh) | 长链支化聚丙烯 | |
| Shokuhi Rad et al. | Improving the mechanical performance and thermal stability of a PVA-clay nanocomposite by electron beam irradiation | |
| Scagliusi et al. | Influence of gamma radiation on EPDM compounds properties for use in nuclear plants |