UA69572A

UA69572A - Polymer composite material for protection against radioactive radiation

Info

Publication number: UA69572A
Application number: UA2003088027A
Authority: UA
Inventors: Valentyna Davydivna Gorobynska; Iryna Anatoliivna Kravchenko; Leon Romanovych Vyshniakov; Tetiana Veniaminivna Grudina; Valerii Volodymyrovy Skorokhod; Olga Pavlivna Yaremenko
Original assignee: Valentyna Davydivna Gorobynska; Iryna Anatoliivna Kravchenko; Leon Romanovych Vyshniakov; Tetiana Veniaminivna Grudina; Valerii Volodymyrovy Skorokhod; Olga Pavlivna Yaremenko
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2004-09-15

Abstract

The proposed polymer composite material for protection against radioactive radiation contains polymer binder and multilayer inorganic filler that is designed as a set of knitted cloths of different densities that are made of fiberglass with the addition of lead.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до радіаційно-захисних матеріалів, а саме, до багатошарових полімерних композиційних 2 матеріалів, і може бути використаний для виготовлення виробів і конструкцій для індивідуального та колективного захисту персоналу при роботах в медичних, наукових і навчальних закладах з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючих випромінювань, а також для захисту цивільного населення.The invention relates to radiation protective materials, namely, to multilayer polymer composite 2 materials, and can be used for the manufacture of products and structures for individual and collective protection of personnel during work in medical, scientific and educational institutions with radioactive substances and other sources of ionizing radiation , as well as for the protection of the civilian population.

Відомі матеріали на основі полімерів, стійкість та захисна дія яких підвищується при введенні в них наповнювачів у вигляді порошкових матеріалів з великою питомою вагою із таких металів як Рб, вхо, са, м, 70 ду, тощо. Полімери, що містять дисперсні наповнювачі, мають перевагу перед чистими металами: вони економічніші, мають меншу масу, є корозійно стійкими, причому застосування полімерного зв'язуючого дозволяє відливати захисні деталі або вироби будь-якої форми.Polymer-based materials are known, the stability and protective effect of which increases when fillers are introduced into them in the form of powder materials with a high specific gravity of such metals as Pb, vho, sa, m, 70 du, etc. Polymers containing dispersed fillers have an advantage over pure metals: they are more economical, have less mass, are corrosion resistant, and the use of a polymer binder allows casting of protective parts or products of any shape.

Так, наприклад, відомий композиційний матеріал на основі свинцевого порошку (авторське свідоцтвоSo, for example, a known composite material based on lead powder (author's certificate

Мо1254938, кл. 5 (5321Е1/08, 1994). Згідно з цим винаходом були виготовлені різні зразки для захисту від 12 випромінювань і серед них є такі, в яких містилося 99 і 9695 свинцевого порошку та відповідно 1 і бо полімерного зв'язуючого. Оскільки ступінь наповнення цього матеріалу свинцевим порошком дуже високий, питома вага цих зразків дуже велика, а їх масовий коефіцієнт ослаблення рентгенівських променів складає усього приблизно бсм/г, тобто вироби з цього матеріалу будуть занадто важкі, а їх захисні властивості в порівнянні з пластинами з чистих важких металів, наприклад, із свинцю, не дуже високі.Mo1254938, cl. 5 (5321E1/08, 1994). According to this invention, various samples were made for protection against 12 radiations and among them there are those that contained 99 and 9695 lead powder and respectively 1 and 100 polymer binder. Since the degree of filling of this material with lead powder is very high, the specific gravity of these samples is very large, and their mass coefficient of attenuation of X-rays is only about bcm/g, that is, products made of this material will be too heavy, and their protective properties compared to plates made of pure of heavy metals, such as lead, are not very high.

Таким чином, недоліки композиційних матеріалів з дисперсними наповнювачами у вигляді порошків з чистих металів або їх окислів полягають у тому, що велика вага виробів з них, підвищена їх стиранність та занижена міцність на вигин обмежують сферу їх застосування як радіаційно-захисних матеріалів. Крім цього, використання металевих порошків в процесі виготовлення дисперсних полімерних матеріалів негативно впливає на екологію навколишнього середовища через пил, який не тільки засмічує все навкруги, але й представляє небезпеку для 75 оточуючих. «Thus, the disadvantages of composite materials with dispersed fillers in the form of powders of pure metals or their oxides are that the heavy weight of products made of them, their increased abrasion resistance and low bending strength limit their scope of application as radiation protection materials. In addition, the use of metal powders in the process of manufacturing dispersed polymer materials has a negative impact on the ecology of the environment due to dust, which not only litters everything around, but also poses a danger to 75 others. "

А тому були розроблені такі композиційні полімерні матеріали, які в якості наповнювачів містять волокнисті матеріали, причому найбільш ефективними є неорганічні волокнисті матеріали, наприклад, скляні, базальтові, мінеральні, тощо. Вони розташовані у полімерному зв'язуючому не дисперсно, а шарами, створюючи багатошарові пластики. Такі багатошарові полімерні композиційні матеріали на основі волокнистих неорганічних см наповнювачів на відміну від вказаних вище дисперсних полімерних матеріалів не дефіцитні, більш дешеві, - відносно легкі, мають більш високий ступінь наповнення і відповідно високі захисні властивості від променистої енергії. До того ж вони більш стійкі до стирання і більш міцні на вигин. оTherefore, such composite polymer materials were developed, which contain fibrous materials as fillers, and the most effective are inorganic fibrous materials, for example, glass, basalt, mineral, etc. They are not dispersed in the polymer binder, but in layers, creating multilayer plastics. Such multi-layer polymer composite materials based on fibrous inorganic cm fillers, in contrast to the dispersed polymer materials indicated above, are not scarce, cheaper, relatively light, have a higher degree of filling and, accordingly, high protective properties against radiant energy. In addition, they are more resistant to abrasion and more resistant to bending. at

Так, наприклад, відомий полімерний композиційний матеріал вказаного типу, запропонований для Ге») виготовлення корпусу контейнера для збереження токсичних хімічних та низькорадіоактивних відходів (міжнародна заявка МО 03/056570, кл. 521Е5/00, 1/06, 2003). Матеріал цього захисного корпусу контейнера ї-о являє собою багатошаровий полімерний матеріал, що містить неорганічний волокнистий наповнювач і полімерне зв'язуюче, причому як волокнистий наповнювач він містить укладений шарами однонаправлений джгут, що складається із скляних і базальтових ниток, а в якості полімерного зв'язуючого - епоксидну смолу. « дю Недоліками даного полімерного композиційного матеріалу є складність в отриманні однорідності його -о внутрішньої структури через можливість нерівномірного намотування джгуту в процесі виготовлення корпусу с контейнера та низький ступінь наповнення ним композиту, який не перебільшує 4095, що призводить до низької :з» екрануючої здатності отриманого матеріалу. Крім цього, процес виготовлення описаного у вказаному джерелі полімерного матеріалу є трудомістким і матеріалоємним, бо потребує спеціальних професійних знань та навичок і спеціального обладнання для здійснення всіх технологічних операцій. б» 15 Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за технічною сутністю та результатом, що досягається, є полімерний композиційний матеріал для виготовлення захисного кожуха від випромінювань (патент України (се) Мо53793, кл. 7 521Е5/08, 2003), який представляє собою пластик, тобто полімерний композиційний матеріал, що сл містить полімерне зв'язуюче і неорганічний волокнистий наповнювач, розташований в полімері шарами, причому останній вибирається з групи, що включає тканину із скловолокна, нетканий матеріал із скловолокна і повсть з -| 50 посіченого скловолокна.So, for example, a polymer composite material of the specified type is known, proposed for the production of a container body for the preservation of toxic chemical and low-level radioactive waste (international application MO 03/056570, class 521E5/00, 1/06, 2003). The material of this protective case of the container is a multi-layer polymer material containing an inorganic fibrous filler and a polymer binder, and as a fibrous filler it contains a layered unidirectional harness consisting of glass and basalt threads, and as a polymer binder adhesive - epoxy resin. The disadvantages of this polymer composite material are the difficulty in obtaining the homogeneity of its internal structure due to the possibility of uneven winding of the harness in the process of manufacturing the body of the container and the low degree of filling of the composite with it, which does not exceed 4095, which leads to a low shielding ability of the obtained material In addition, the process of manufacturing the polymer material described in the specified source is time-consuming and material-intensive, as it requires special professional knowledge and skills and special equipment for the implementation of all technological operations. b" 15 The closest to the claimed invention, in terms of its technical essence and the result achieved, is a polymer composite material for the manufacture of a radiation shield (patent of Ukraine (se) Mo53793, class 7 521Е5/08, 2003), which represents is a plastic, that is, a polymer composite material that contains a polymer binder and an inorganic fibrous filler, located in the polymer in layers, and the latter is selected from the group that includes fiberglass fabric, fiberglass non-woven material, and felt from -| 50 chopped fiberglass.

Кз Даний полімерний композит має переваги по відношенню до вищевказаного полімерного композиту: він відрізняється підвищеним ступенем наповнення волокнистим неорганічним матеріалом і відповідно кращою екрануючою здатністю та збільшеною міцністю.Kz This polymer composite has advantages in relation to the above-mentioned polymer composite: it is characterized by an increased degree of filling with fibrous inorganic material and, accordingly, better shielding ability and increased strength.

Але цей композиційний матеріал має також недоліки, які полягають в тому, що для підвищення його захисної 59 дії застосовують велику кількість волокнистих виробів різної структури. По-перше, це призводить до підвищення в. щільності композиту, що обмежує його застосування, як важкого матеріалу, а по-друге, дуже ускладнює процес його виготовлення, що обумовлює підвищення трудомісткості і матеріалоємності цього процесу. Так для виготовлення тканини із скловолокна, як одного із наповнювачів пластика для його зміцнення, застосовується складне і коштовне ткацьке обладнання, а для виготовлення нетканого матеріалу із скловолокна потрібне теж не бо просте спеціальне обладнання. Все це, в остаточному підсумку, сприяє підвищенню собівартості виготовленого матеріалуBut this composite material also has disadvantages, which consist in the fact that to increase its protective effect, a large number of fibrous products of various structures are used. First, it leads to an increase in density of the composite, which limits its use as a heavy material, and secondly, it greatly complicates the process of its manufacture, which causes an increase in the labor and material intensity of this process. Thus, complex and expensive weaving equipment is used for the production of fiberglass fabric as one of the plastic fillers to strengthen it, and for the production of non-woven material from fiberglass, not only simple special equipment is also required. All this, in the end, contributes to increasing the cost of the manufactured material

Крім цього, ткане полотно може пропускати випромінювання в місцях сходження основи та утка, і навіть укладання множини шарів тканини в полімерному композиті не виключає цієї небезпеки. А тому в цьому полімерному композиті для підвищення захисної дії окрім шарів тканини із скловолокна додатково розташовані бо шари з нетканого скловолокнистого матеріалу та з повсті із посіченого скловолокна. Але оскільки тканина,In addition, the woven canvas can transmit radiation at the points of convergence of the base and the weft, and even stacking multiple layers of fabric in a polymer composite does not eliminate this danger. And that's why in this polymer composite, in order to increase the protective effect, in addition to the layers of fiberglass fabric, there are additionally layers of non-woven fiberglass material and felt made of chopped fiberglass. But since the fabric

нетканий матеріал і повсть із посіченого скловолокна мають таку волокнисту структуру, яка не дозволяє їм утримувати значну кількість полімерного зв'язуючого, масова доля наповнення скловолокном даного композиту не перебільшує 6096.non-woven material and felt made of chopped glass fiber have such a fibrous structure that does not allow them to retain a significant amount of polymer binder, the mass fraction of glass fiber filling of this composite does not exceed 6096.

До того ж що стосується нетканого матеріалу із скловолокна і повсті з посіченого скловолокна, які використовують для зміцнення полімерів, то Через можливість нерівномірного їх розкладання в полімерній матриці можливе отримання композиту з різною щільністю по об'єму, в результаті чого він може мати неоднорідну міцність на стиск і вигин.In addition, as regards non-woven material made of glass fiber and felt made of chopped glass fiber, which are used to strengthen polymers, due to the possibility of their uneven decomposition in the polymer matrix, it is possible to obtain a composite with different volume density, as a result of which it can have non-uniform strength on compression and bending.

Окрім усього переліченого вище, можна ще відмітити можливість розшарування вказаного полімеру в певних /о умовах через застосування множини волокнистих матеріалів різної структури.In addition to everything listed above, it is also possible to note the possibility of delamination of the specified polymer under certain conditions due to the use of a variety of fibrous materials of different structures.

Завдання запропонованого винаходу полягає в створенні такого полімерного композиційного матеріалу для захисту від радіаційних випромінювань, який шляхом підвищення ступеню ослаблення променистої енергії за допомогою екранів, виготовлених з цього матеріалу, за рахунок використання нового волокнистого наповнювача полімерів як за сировинним складом волокна, так за конструкцією наповнювача, створення однорідної та 7/5 Монолітної структури матеріалу, зниження трудомісткості, енерго- та матеріалоємності процесу його виготовлення і використання відходів для виробництва волокнистого наповнювача, дозволив би підвищити захисну дію полімерних екранів від радіоактивних та електромагнітних іонізуючих випромінювань і покращити показники стирання та міцності останніх на стиск і вигин, а також знизити їх собівартість.The task of the proposed invention is to create such a polymer composite material for protection against radiation radiation, which by increasing the degree of attenuation of radiant energy with the help of screens made of this material, due to the use of a new fibrous filler of polymers, both in terms of the raw material composition of the fiber and the structure of the filler, creating a homogeneous and 7/5 Monolithic structure of the material, reducing the labor-intensiveness, energy- and material-intensiveness of the process of its manufacture and the use of waste for the production of fibrous filler, would allow to increase the protective effect of polymer screens against radioactive and electromagnetic ionizing radiation and improve the indicators of abrasion and compressive strength of the latter and bending, as well as to reduce their cost.

Поставлене завдання вирішується тим, що полімерний композиційний матеріал для захисту від радіаційних 2о Випромінювань, який включає полімерне зв'язуюче і неорганічний волокнистий наповнювач, розташований в полімері шарами, згідно з винаходом, як неорганічний волокнистий наповнювач містить набір різних за щільністю трикотажних полотен, що складаються із свинецьутримуючих скляних волокон, при наступному співвідношенні компонентів, мас.бою: трикотажні полотна 60-80 полімерне зв'язуюче 20-40. «The task is solved by the fact that the polymer composite material for protection against radiation 2o radiation, which includes a polymer binder and an inorganic fibrous filler, is located in the polymer in layers, according to the invention, as the inorganic fibrous filler contains a set of knitted fabrics of different densities, consisting of from lead-containing glass fibers, with the following ratio of components, weight: knitted fabrics 60-80 polymer binder 20-40. "

Причому як полімерне зв'язуюче запропонований полімерний композиційний матеріал містить епоксидну або феноло-формальдегідну смолу. До того ж свинецьутримуючі скляні волокна, з яких складаються трикотажні полотна, виготовлені з відходів виробництва свинецьутримуючого скла, наприклад, кінескопів та кришталю, або см в подрібнених відпрацьованих кінескопів. Останнє не тільки вирішує проблему утилізації відходів, але й |Їч« значно зменшує собівартість отриманих полімерних композиційних матеріалів.Moreover, as a polymer binder, the proposed polymer composite material contains epoxy or phenol-formaldehyde resin. In addition, the lead-resistant glass fibers that make up the knitted fabrics are made from waste production of lead-resistant glass, for example, kinescopes and crystal, or cm in crushed used kinescopes. The latter not only solves the problem of waste disposal, but also significantly reduces the cost of the obtained polymer composite materials.

При порівнянні полімерного композиційного матеріалу за винаходом і полімерного композиційного матеріалу о за прототипом випливає, що спільними ознаками є такі ознаки, як полімерне зв'язуюче та неорганічний Ге») волокнистий наповнювач, розташований в полімері шарами, але цих ознак недостатньо для одержання 39 технічного результату, який забезпечує матеріал за винаходом: підвищення ступеню наповнення полімеру до шо 8095 і відповідно збільшення ступеню ослаблення випромінювання при відносно невеликій його щільності.When comparing the polymer composite material according to the invention and the polymer composite material according to the prototype, it follows that the common features are such features as the polymer binder and inorganic He») fibrous filler located in the polymer in layers, but these features are not enough to obtain 39 technical results , which provides the material according to the invention: an increase in the degree of polymer filling to 8095 and, accordingly, an increase in the degree of attenuation of radiation at a relatively low density.

Досягнення вищевказаного технічного результату забезпечують відмітні суттєві ознаки винаходу, тобто наявність у складі композиції в якості неорганічного волокнистого матеріалу набору трикотажних полотен різної « щільності, що виготовлені із свинецьутримуючих скляних волокон, та наявність в якості полімерного зв'язуючого 7 70 епоксидної або феноло-формальдегідної смоли. Вказана сукупність суттєвих ознак є необхідною та достатньою с для досягнення технічного результату і не випливає явним чином із рівня техніки. Це дозволяє зробити висновок з про відповідність запропонованого технічного рішення критеріям "новизна" і "винахідницький рівень" Що стосується відповідності критерію "промислова придатність", то цей факт не викликає сумніву, бо вже було масово виготовлені дослідні зразки запропонованого полімерного композиту і проведені досліди, що 75 підтверджують усі переваги цього матеріалу для високоефективного біологічного захисту від радіаційнихAchievement of the above-mentioned technical result is provided by distinctive essential features of the invention, i.e. the presence in the composition of the composition as an inorganic fibrous material of a set of knitted fabrics of different "density, made of lead-containing glass fibers, and the presence of epoxy or phenol-formaldehyde resin as a polymer binder 7 70 . The specified set of essential features is necessary and sufficient to achieve a technical result and does not clearly follow from the state of the art. This allows us to draw a conclusion about the compliance of the proposed technical solution with the "novelty" and "inventive level" criteria. As for the compliance with the "industrial applicability" criterion, this fact is beyond doubt, because experimental samples of the proposed polymer composite have already been mass-produced and experiments have been conducted that 75 confirm all the advantages of this material for highly effective biological protection against radiation

Ф випромінювань, тобто іонізуючих радіоактивних та електромагнітних випромінювань, наприклад, у-, нейтронних (Се) та рентгенівських променів. сл Полімерний композиційний матеріал виготовляють наступним чином:Ф radiation, that is, ionizing radioactive and electromagnetic radiation, for example, y-, neutron (Ce) and X-rays. Polymer composite material is made as follows:

Трикотажне полотно виготовляють простим способом з однієї скляної нитки на існуючих в'язальних машинах -і 20 з одним приводом на кожній. Отримані трикотажні полотна різної щільності просочують полімерним зв'язуючим:Knitted fabric is made in a simple way from one glass thread on existing knitting machines - and 20 with one drive on each. The resulting knitted fabrics of different densities are impregnated with a polymer binder:

Кз епоксидною чи феноло-формальдегідною смолою. Просочені смолою трикотажні полотна підсушують і шарами укладають у прес-форму, а потім пресують при заданих параметрах тиску і температури. Увесь технологічний процес автоматизований.With epoxy or phenol-formaldehyde resin. Resin-impregnated knitted fabrics are dried and laid in layers in a press mold, and then pressed at the specified pressure and temperature parameters. The entire technological process is automated.

Трикотажне полотно на відміну від тканого має об'ємну структуру, оскільки воно вив'язано петлями з однієї склонитки, а ткане полотно, як зіткане з основи і утка, не має об'єму і являє собою плоский та тонкий в. матеріал. Через це трикотажне полотно в порівнянні з тканим полотном містить більше волокнистої маси і здатне утримувати більше зв'язуючого. А тому в процесі пресування просочених смолою шарів волокнистого матеріалу в прес-формах масова доля наповнення композиту трикотажем значно більша, ніж масова доля наповнення тканиною. Нетканий матеріал із скловолокна і повсть із посіченого скловолокна, що теж входять в бо композит за прототипом, також не мають достатньої об'ємної структури, а тому масова доля наповнення ними полімерної матриці теж непорівнянна з цим же показником для трикотажу. На цій підставі трикотажний полімерний композиційний матеріал має значно більшу радіаційно-захисну здатність ніж композит за прототипом. До того ж укладання в полімерну матрицю декількох шарів трикотажу різної щільності значно підвищує його захисну дію. 65 Слід відзначити також, що скляна нитка, з якої вив'язують трикотаж за винаходом, є свинецьутримуючою,A knitted fabric, unlike a woven one, has a three-dimensional structure, since it is knitted with loops from one skein, and a woven fabric, as woven from a base and a weft, has no volume and is a flat and thin fabric. material. Because of this, compared to woven fabric, knitted fabric contains more fibrous mass and is able to hold more binder. And therefore, in the process of pressing resin-impregnated layers of fibrous material in molds, the mass fraction of the composite filling with knitwear is much greater than the mass fraction of the fabric filling. Non-woven material made of glass fiber and felt made of chopped glass fiber, which are also included in the bo composite according to the prototype, also do not have a sufficient volumetric structure, and therefore the mass fate of filling the polymer matrix with them is also incomparable with the same indicator for knitwear. On this basis, the knitted polymer composite material has a significantly greater radiation protection capacity than the prototype composite. In addition, laying several layers of knitwear of different densities in the polymer matrix significantly increases its protective effect. 65 It should also be noted that the glass thread from which the knitted fabric according to the invention is knitted is lead-resistant,

тобто вона була виготовлена із свинецьутримуючого розплаву, який одержують або з подрібнених відходів виробництва кінескопів чи кришталю, або з подрібненого скла відпрацьованих кінескопів. Такий дешевий розплав, до складу якого входить силікат свинцю, дозволяє не тільки підсилити захисні властивості трикотажного полімерного композиту, але й значно знизити собівартість останнього.that is, it was made from a lead-containing melt, which is obtained either from the crushed waste of the production of kinescopes or crystal, or from the crushed glass of spent kinescopes. Such a cheap melt, the composition of which includes lead silicate, allows not only to strengthen the protective properties of the knitted polymer composite, but also to significantly reduce the cost of the latter.

Були виготовлені 5 зразків полімерного композиційного матеріалу, що заявляється, які відрізнялися один від одного кількісним вмістом волокнистого наповнювача і високополімерного зв'язуючого (мінімальне, оптимальне, максимальне і два позамежні значення), а також зразок полімерного матеріалу за прототипом.5 samples of the claimed polymer composite material were produced, which differed from each other in the quantitative content of fibrous filler and high-polymer binder (minimum, optimal, maximum and two extreme values), as well as a sample of the polymer material according to the prototype.

Виготовлені зразки цього полімерного композиційного матеріалу досліджували в малому приватному 7/0 Торгівельно-промисловому підприємстві "ОНІКО", Україна, та на фірмі "Кепуага", Англія. Визначали щільність зразків полімерного композиційного матеріалу, ступінь ослаблення випромінювання та свинцевий еквівалент.Manufactured samples of this polymer composite material were studied at the small private 7/0 Trade and Industrial Enterprise "ONIKO", Ukraine, and at the "Kepuaga" company, England. The density of samples of polymer composite material, degree of radiation attenuation and lead equivalent were determined.

Перевірка останніх двох показників проводилася згідно з ГОСТ 15150-69 на пристрої для визначення властивостей, що послабляють випромінювання, і свинцевого еквіваленту матеріалів "КИУГ.412122.073", свідоцтво державної метрологічної атестації Мо26-1249 від 02.12.2002р. Перевірка свинцевого еквіваленту 75 проводилася методом спектрометрії у-випромінювання. Джерело випромінювання - Ат 241 пБ56 ТУ 33.1-19242964-002-2001. Вміст наповнювача в матеріалі, тобто скловолокнистого трикотажного полотна, та полімерного зв'язуючого, тобто епоксидної смоли, і результати досліджень усіх 5-ти зразків представлені нижче в таблиці. Для порівняння в цій же таблиці надані властивості полімерного композиційного матеріалу за прототипом. 20 зразків МоМо пп. /інаповнювача: трикотажу, волокні, мас. 95 епоксидної смоли, мас. Ступінь ослаблення, Щільність, Свинцевий жо 17711111 яв 23» ов « взвод 11111610 502 охв сч 30 Прототип Пластик, армований склотканиною, скловолокнистим, нетканим 1,86-2,50 1,85-1,95 0,11-0,12The verification of the last two indicators was carried out in accordance with GOST 15150-69 on the device for determining the properties that weaken radiation and the lead equivalent of materials "KIUG.412122.073", certificate of state metrological attestation Mo26-1249 dated 02.12.2002. Testing of the lead equivalent of 75 was carried out by the method of y-radiation spectrometry. Radiation source - At 241 pB56 TU 33.1-19242964-002-2001. The content of filler in the material, i.e. fiberglass knitted fabric, and polymer binder, i.e. epoxy resin, and the results of research of all 5 samples are presented in the table below. For comparison, the properties of the polymer composite material according to the prototype are given in the same table. 20 samples of MoMo pp. /infiller: knitwear, fiber, wt. 95 of epoxy resin, wt. Degree of attenuation, Density, Lead wire 17711111 yav 23" ов " platoon 11111610 502 охв сч 30 Prototype Plastic reinforced with fiberglass, fiberglass, non-woven 1.86-2.50 1.85-1.95 0.11-0.12

Пе НИ ПИ І Повна ЯPe NI PI And Full Self

З наведених в таблиці даних випливає, що вміст трикотажного полотна у запропонованому композиті у юю кількості 60-8090мас. є оптимальним, тому що композиційний матеріал за винаходом з таким ступенем 3) наповнення має оптимальні показники ослаблення випромінювання, стиранності та міцності. При вмістіFrom the data given in the table, it follows that the content of knitted fabric in the proposed composite is in the amount of 60-8090 mass. is optimal, because the composite material according to the invention with such a degree of 3) filling has optimal indicators of radiation attenuation, abrasion and strength. At the content

Зо трикотажного полотна менш 6095 екрануючі вироби з цього матеріалу не будуть забезпечувати надійний захист іш від випромінювання. А вміст трикотажу більш 8095 призведе до неповного просочування його зв'язуючим, через що композит буде розшаровуватись.From knitted fabric less than 6095, shielding products made of this material will not provide reliable protection against radiation. And the content of knitwear more than 8095 will lead to incomplete impregnation of its binder, due to which the composite will delaminate.

До цього слід додати, що пропонований полімерний композиційний матеріал по показникам « радіаційно-захисної здатності значно перевершує полімерний матеріал за прототипом. | хоч його щільність у З порівнянні з прототипом трохи вища за нього, зате ступінь ослаблення ним випромінювання значно вищий: він в с 7-10 разів перевищує цей же показник у композита за прототипом. "з В порівнянні із свинцевою пластиною обидва композити поступаються їй в ефективності захисту від випромінювання, але якщо композит за винаходом діє слабкіше за неї на 40-5095, то композит за прототипом - приблизно на 9095, тобто композит за винаходом є приблизно в 5 разів ефективнішим, ніж композит за 35 прототипом.In addition, it should be added that the proposed polymer composite material is significantly superior to the prototype polymer material in terms of radiation protection. | although its density in Z compared to the prototype is slightly higher than it, the degree of attenuation of radiation by it is much higher: it is 7-10 times higher than the same indicator in the composite according to the prototype. Compared to the lead plate, both composites are inferior to it in radiation protection efficiency, but if the composite according to the invention acts weaker than it by 40-5095, then the composite according to the prototype - by about 9095, that is, the composite according to the invention is approximately 5 times more effective , than the composite according to the 35 prototype.

Ф У зв'язку з тим, що окисел свинцю знаходиться у волокні у вигляді його силікату, здатність (Се) запропонованого полімерного композиційного матеріалу до стирання виключається. Можливість неоднорідності його як по об'єму, так і по поверхні теж виключається через використання в якості наповнювача трикотажних і-й полотен різної щільності. -І 20 Пропонований матеріал екологічно безпечний, як у процесі виробництва, так і експлуатації виробів з нього, а також недорогий, бо трикотажне полотно, що міститься в матеріалі як наповнювач, виробляють з недорогого і ї» недефіцитного розплаву, приготовленого або з відходів виробництва кінескопів чи кришталю, або із подрібненого скла відпрацьованих кінескопів.Ф In connection with the fact that lead oxide is in the fiber in the form of its silicate, the ability (Ce) of the proposed polymer composite material to wear is excluded. The possibility of its inhomogeneity both in terms of volume and surface is also excluded due to the use of knitted fabrics of different densities as a filler. -I 20 The proposed material is environmentally safe, both in the production process and in the operation of products from it, and also inexpensive, because the knitted fabric contained in the material as a filler is produced from an inexpensive and non-deficient melt, prepared or from waste from the production of kinescopes or crystal, or from crushed glass of used kinescopes.

Технічний результат використання запропонованого рішення за винаходом полягає в тому, що воно дозволяє отримати простим способом міцний і зносостійкий, однорідний та відносно легкий, недорогий і екологічно в. безпечний полімерний композиційний матеріал, який забезпечує надійний радіаційний захист від таких випромінювань, як, наприклад, у-, нейтронне та рентгенівське випромінювання, які можуть утворюватись при роботах в медичних, наукових та навчальних закладах, або при медичному обстеженні цивільного населення.The technical result of using the proposed solution according to the invention is that it allows you to obtain a strong and wear-resistant, uniform and relatively light, inexpensive and environmentally friendly product in a simple way. a safe polymer composite material that provides reliable radiation protection against such radiation as, for example, y-, neutron and X-ray radiation, which can be generated during work in medical, scientific and educational institutions, or during medical examination of the civilian population.

Суспільно-позитивний результат запропонованого полімерного матеріалу на основі неорганічного 60 волокнистого наповнювача у вигляді трикотажного полотна, виготовленого із скляних свинецьутримуючих ниток, полягає у наступному: - використання відходів виробництва свинецьутримуючого скла для виготовлення волокнистого наповнювача полімерного матеріалу запобігає забрудненню навколишнього середовища; - застосування відпрацьованих кінескопів для виготовлення волокнистого наповнювача полімерного бо матеріалу вирішує проблему їх утилізації;The socially positive result of the proposed polymer material based on inorganic 60 fibrous filler in the form of a knitted fabric made of lead-retaining glass threads is as follows: - the use of waste from the production of lead-retaining glass for the production of fibrous filler of polymeric material prevents environmental pollution; - the use of used kinescopes for the production of fibrous filler of polymer material solves the problem of their utilization;

- поява нового недорогого полімерного матеріалу з високими радіаційнозахисними властивостями підвищить безпеку роботи персоналу з радіоактивними сполуками в медичних, наукових та навчальних закладах, а також радіаційну безпеку цивільного населення;- the appearance of a new inexpensive polymer material with high radiation protective properties will increase the safety of personnel working with radioactive compounds in medical, scientific and educational institutions, as well as the radiation safety of the civilian population;

- низька вартість полімерного матеріалу з високими радіаційно-захисними властивостями робить його більш доступним для використання за призначенням.- the low cost of a polymer material with high radiation-protective properties makes it more accessible for its intended use.

Claims

The formula of the invention

1. A polymer composite material for radiation protection, including a polymer binder and an inorganic fibrous filler, located in the polymer in layers, which is distinguished by the fact that, as an inorganic fibrous filler, the material contains a set of knitted cloths of different densities, consisting of lead-containing glass fibers, with the following ratio of components, wt. 90: and knitted fabrics 60-80 high-molecular binder 20-40.

2. Polymer composite material according to claim 1, which is characterized by the fact that it contains epoxy or phenol-formaldehyde resin as a polymer binder.

C. A polymer composite material according to claim 1, characterized in that the lead-containing glass fibers of which the knitted fabrics are composed are made from waste from the production of lead-containing glass, such as kinescopes or crystal.

4. Polymeric composite material according to claim 1, which is characterized by the fact that the lead-containing glass fibers that make up the knitted fabrics are made from a melt of the crushed glass of used kinescopes. "Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 9, 15.09.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. s in IF) (o) (Se)

- and? (o) se) 1 -i Ko) 60 b5