UA73411C2 - Elastomeric material for protection against radiation and a method for producing the material ?? ?? ?? ?? - Google Patents
Elastomeric material for protection against radiation and a method for producing the material ?? ?? ?? ?? Download PDFInfo
- Publication number
- UA73411C2 UA73411C2 UA2003098377A UA2003098377A UA73411C2 UA 73411 C2 UA73411 C2 UA 73411C2 UA 2003098377 A UA2003098377 A UA 2003098377A UA 2003098377 A UA2003098377 A UA 2003098377A UA 73411 C2 UA73411 C2 UA 73411C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- elastic material
- layers
- metal
- filler
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 26
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 15
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 abstract 3
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 abstract 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 18
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 11
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 101150005714 MPK9 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- -1 dimethylsiloxane Chemical class 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- SURVVDRUGZTTOX-UHFFFAOYSA-N formic acid;lead Chemical compound [Pb].OC=O SURVVDRUGZTTOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/12—Laminated shielding materials
- G21F1/125—Laminated shielding materials comprising metals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
Опис винаходу
Група винаходів відноситься до області радіаційного матеріалознавства, фізиці і ядерній техніці, зокрема, 2 до радіаційно-захисних матеріалів і способів їхнього виготовлення, і призначена для використання в різних галузях народного господарства для захисту від радіоактивного випромінювання.
В даний час актуальною задачею є створення еластичних матеріалів для захисту від радіоактивного випромінювання. Такі матеріали використовуються для облицювання приміщень, для виготовлення захисного одягу обслуговуючого персоналу і пацієнтів рентгенівських кабінетів, для захисних екранів джерел 710 гамма-випромінювань, а також для виготовлення контейнерів для транспортування і збереження радіоактивних відходів. У залежності від гнучкості, технологічності і фізико-механічної міцності матеріалу, визначається область його застосування. При створенні радіаційнозахисного матеріалу враховуються конкретні умови його застосування і витрати на його виготовлення.
Найбільш широко використовуються еластомірні захисні матеріали в медичній рентгенотехніці. Такими 72 матеріалами є метало-властиві гуми.
Відомий матеріал для захисту від рентгенівського випромінювання (А. С СРСР Мо 765887, МІЖ З С21Е 1/12, опубл. 23.09.80.), на основі свинцевої гуми з додатковим зовнішнім шаром з еластичного матеріалу, товщина якого складає 0,6-1,2мм, а його поверхня виконана шорсткуватою.
Додатковий шар здійснює часткове розсіювання первинного пучка і застосовується для зниження 70 навантажень на персонал від рентгенівського випромінювання. З такого матеріалу виготовляють захисні рукавички, фартухи, чоботи, килимки й інші вироби, що захищають від рентгенівського випромінювання.
Однак, виконання додаткового шару в даному рішенні не забезпечує надійний захист від рентгенівського випромінювання, тому що первинний пучок тільки частково розсіюється цим шаром, а основне поглинання випромінювання відбувається основним метало-властивим шаром матеріалу. У свою чергу свинцевий сч 29 наповнювач, з одного боку, забезпечує підвищення захисних властивостей цієї гуми, а з іншого боку, свинцева (У гума має істотні недоліки. По-перше, свинець через високий його зміст і власну велику щільність (11,34г/см3) мігрує з гуми, а через свою токсичність шкідливо діє на здоров'я медперсоналу і пацієнтів. По-друге, свинцева гума відносно недовговічна, вона швидко старіє, розтріскується і згодом значно втрачає захисні властивості. «-
В результаті відомий матеріал має низьку питому радіаційну ефективність, і відповідно, обмежений діапазон застосування. Для забезпечення надійності його захисних властивостей необхідно збільшувати товщину, як «- основного, так і додаткового шарів матеріалу або підвищувати зміст металу, що приведе до збільшення товщини - і ваги відомого матеріалу та втрати його еластичності.
Відомий матеріал, що захищає від проникаючого випромінювання (патент РФ Мо 2111559, МПК9 С21єЕ1/12, ме) опубл. 20.05.98), що містить гумову основу і порошкоподібний металевий наповнювач. Наповнювач містить такий ча розмір часток і гранулометричний склад, що забезпечує максимальне упакування часток наповнювача в одиниці об'єму.
Відомий матеріал забезпечує підвищення питомої радіаційної ефективності захисту за рахунок збільшення змісту металу шляхом оптимізації гранулометричного його складу. Для одержання еластичного матеріалу « достатньої твердості і міцності застосовується порошкоподібний металевий наповнювач. При цьому можна -о с одержати матеріал із щільністю від 0,9 до 1,вг/см3. й Таким чином, використання відомого рішення дозволяє при однаковій витраті металевого наповнювача "» зменшити товщину матеріалу при збереженні його захисних властивостей чи поліпшити його захисні властивості при збереженні товщини матеріалу. Тому, застосовуючи металевий порошковий наповнювач, можливо одержати матеріал із заданими фізико-механічними показниками. -і Однак, матеріал з метало-властивим шаром на основі гуми неефективний для захисту від радіоактивного випромінювання, тому він мав обмежений діапазон застосування. У результаті своєї недовговічності, гума о швидко старіє, розтріскується і згодом значно втрачає захисні властивості. Тому на основі гуми не можливо «їз» одержати матеріал з високими фізико-механічними характеристиками, які забезпечують надійний захист від радіоактивного випромінювання. - Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, є радіаційно-захисний еластомірний - й матеріал (патент РФ Мо 2156509, МПК" 21Е1/00, В32В 5/30, опубл. 20.09.00), що містить щонайменше один шар тканого матеріалу і шари еластичного матеріалу, армовані порошкоподібним наповнювачем. Шари еластичного матеріалу розміщаються між шарами тканого матеріалу. Кожен шар еластичного матеріалу виконаний із продукту полімеризації діметилсилоксанового каучуку в якості зв'язного, металоорганічного з'єднання з групи солей органічних кислот і олова, як каталізатор холодного отвердіння, порошкоподібного наповнювача, що о містить суміш оксидів рідкоземельних елементів, оксиду ітрію і сурми. Кожен шар еластичного і тканого ко матеріалів покритий шаром, що частково випаровується, металоорганічного з'єднання з групи солей органічних кислот і олова. 60 Відомий матеріал має малотоксичний склад, володіє еластичністю необхідної для виготовлення одягу для захисту персоналу рентгенівських установок.
Істотним недоліком відомого матеріалу є велика кількість компонентів і коригувальних добавок. Недостатньо високий захисний еквівалент щодо фактичної захисної товщини рідкоземельного елемента змушує збільшувати товщину матеріалу за рахунок збільшення кількості еластичних шарів. Збільшення кількості шарів у матеріалі 65 приводить до зменшення ефективності його захисних і еластичних властивостей через порушення однорідності структури. Також розташування еластичного шару між шарами тканого матеріалу не забезпечує захисний еквівалент відповідний загальній товщині отриманого матеріалу.
Застосування дорогої добавки у вигляді олова і нанесення для цього додаткового шару, а також нанесення декількох шарів еластичного матеріалу на одну сторону тканого матеріалу і з'єднання шарів тканого матеріалу, не дозволить найбільш повно задовольнити вимогам для радіаційнозахисних конструкціях таким як: щільність-товщина, простота технології виготовлення, зручність застосування і вартість.
У результаті відомий матеріал має обмежену область застосування. Відомий спосіб виготовлення радіаційно-захисного еластомірного матеріалу (А. С. СРСР Мо 1492988, МПК? С21Е1/10, опубл. 30.04.88), Що передбачає введення в епоксидну смолу з'єднання металевого дрібнодисперсного порошку, перемішування й 70 отвердіння суміші. Епоксидну смолу нагрівають до 200-210 2С, потім уводять, постійно перемішуючи, мурашино-кислий свинець у вигляді дрібнодисперсного порошку, витримують при тій же температурі 10-15 хв., потім додають при постійному перемішуванні борний ангідрид у вигляді дрібнодисперсного порошку і витримують суміш при тій же температурі протягом 20-30хв.
Основний недолік відомого способу виготовлення радіаційнозахисного матеріалу є той, що для з'єднання 75 полімеру з іншими матеріалами необхідні спеціальні технології, що відрізняються підвищеною складністю. Тому, відомий спосіб, що вимагає послідовного склеювання декількох шарів, ускладнює і робить більш трудомісткою технологію виготовлення радіаційно-захисного матеріалу.
Істотним недоліком відомого способу є те, що стадію отвердіння і витримування такого матеріалу проводять при підвищених температурах. У результаті різниці коефіцієнтів теплового розширення двох видів матеріалів підвищення температури до 200-2102С приводить до утворення тріщин і деформацій.
Тому до недоліків відомого способу варто віднести його низьку термостабільність. Це викликано тим, що температура плавлення свинцевих солей жирних кислот складає 800-115 9 С, а температура плинності полістирольної матриці близько 2002 С. Через різний градієнт температур плавлення наповнювача і полімеру при нагріванні відомого матеріалу вище 802 С в його структурі спостерігаються значні внутрішні напруження, с що приводить до збільшення структурної неоднорідності матеріалу. Тому відомий спосіб не забезпечує г) одержання матеріалу з якістю й еластичністю необхідною для виготовлення захисних виробів.
Застосування з'єднання свинцю сприяє виділенню токсичних з'єднань у процесі виробництва й експлуатації отриманих виробів.
Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, є спосіб виготовлення -- радіаційно-захисного еластомірного матеріалу (патент РФ Мо 2156509, МІК" (С2ІЕ 1/00, В3285/30, опубл. -(--- 20.09.00), що включає нанесення, щонайменше, на один шар тканого матеріалу шарів еластичного матеріалу, армованого порошкоподібним наповнювачем з наступним отвердінням кожного шару. Перший еластичний шар З наносять на шар тканого матеріалу, а наступні шари еластичного матеріалу наносять один на іншій з однієї со сторони тканого матеріалу.
Отвердіння в нормальних умовах дозволить уникнути названих недоліків, що властиві аналогу, за рахунок - сушіння його при підвищеному режимі температур.
Однак за рахунок послідовності отвердіння кожного шару зростає тривалість технологічного процесу.
Крім того, відомий спосіб є непродуктивним і трудомісткім через нанесення еластичного матеріалу з однієї « сторони тканого матеріалу, а потім з'єднання з наступним шаром тканого матеріалу і нанесення наступних шарів. - т0 В основу першого з групи винаходів поставлена задача створення радіаційно-захисного зластомерного с матеріалу з заданими фізико-механічними характеристиками за рахунок оптимізації кількісного складу з» компонентів у композиції і гранулометричного складу наповнювача, що дозволяє зменшити товщину матеріалу при збереженні його високих експлуатаційних характеристик, що дозволить підвищити еластичність матеріалу і розширити область його застосування.
В основу другого з групи винаходів поставлена задача виготовлення радіаційно-захисного еластомірного матеріалу за рахунок попереднього просочення і нанесення шарів шляхом занурення склотканини в розчини оз еластичного матеріалу, армованого визначеним гранулометричним складом метало-властивого наповнювача, що дозволяє насичувати матеріал необхідною його кількістю, що забезпечує одержання матеріалу заданої ве якості, а також спрощення способу його одержання і підвищення продуктивності. -к 70 Перша поставлена задача вирішується тим, що радіаційно-захисний еластомірний матеріал, що містить, що щонайменше, один шар тканого матеріалу і шари еластичного матеріалу, армовані порошкоподібним наповнювачем, відповідно до винаходу, у якості наповнювача використана дисперсна метало-властива суміш, у якості тканого матеріалу застосована склотканина, із двох сторін якої розміщені однакові шари армованого еластичного матеріалу, при цьому перший шар містить спирт етиловий, коригувальну добавку "мовіліт" у якості 25 зв'язного і метало-властиву суміш з гранулометричним складом часток розміром від 1 до 9,Омкм, при наступному
ГФ) співвідношенні компонентів, мас 90: ко дисперсна метало-властива суміш 20-25, спирт етиловий 67-70, бо коригувальна добавка "мовіліт" решта, а другий шар еластичного матеріалу містить спирто-ацетонову суміш, епоксидну смолу в якості зв'язного і метало-властиву суміш з гранулометричним складом часток розміром від 9,0 до 100 мкм, при наступному співвідношенні компонентів, мас 90: мас б5 дисперсна метало-властива суміш 20-25,
епоксидна смола 43-46, спирто-ацетоновая суміш решта.
Використання в пропонованому матеріалі в якості основи склотканини підвищує механічну міцність 9 матеріалу, а також і надійність (термостійкість склотканини складає 9002).
Виконання еластичного шару з коригувальної добавки "мовілітї і спирту етилового, у межах заявленого кількісного співвідношення їхньої суміші, армованої металевим порошком з гранулометричним складом часток розміром 1-9,О0мкм, забезпечує просочення склотканини розчином зниженої в'язкості й армованого більш 70 дрібними частками металевого порошку, що дозволить зменшити товщину готового матеріалу і підвищити його еластичність.
Виконання шару з епоксидною смоли, армованого металевим порошком з гранулометричним складом часток розміром від 9,0 до 100мкм, забезпечується максимальне упакування більш великих часток металевого порошку в одиницю об'єму і відбувається утворення однорідної композиційної структури, що сприяє підвищенню однорідності шаруватого матеріалу. За рахунок збільшення гранул порошку і підвищення в'язкості зв'язного в наступному шарі відбувається утворення агрегативностійкої системи, забезпечується проникнення одного шару в іншій на границі їхньої взаємодії, що запобігає розшарування матеріалу при його отвердінні.
За рахунок щільності укладання часток металевого порошку в обох шарах забезпечується збільшення насичення металевими частками матеріалу при зниженні його щільності, що обумовлює зниження ваги
Др Металевого наповнювача і приводить до зниження товщини готового захисного матеріалу.
Уведенням нових компонентів у їхньому кількісному співвідношенні досягається підвищення адгезійної і когезійної сил зчеплення, що у свою Чергу забезпечує підвищення гнучкості матеріалу при збереженні високої якості. У результаті пропонованого рішення можливо одержувати радіаційно-захисний матеріал з високими фізико-механічними і фізико-хімічними характеристиками, що забезпечує захист від заданого рівня сч ов радіоактивного випромінювання.
Збільшення заявленого діапазону процентного складу компонентів в еластичній суміші кожного шару (о) матеріалу приведе до підвищення його крихкості, а зменшення змісту кількісного складу компонентів приведе до зниження його міцності і втрати еластичності.
За рахунок одержання однорідної композиційної структури з попереднім просоченням склотканини шаром «- зо зниженої в'язкості, армованого меншим гранулометричним складом метало-властивої суміші у вигляді першого шару, і другого з підвищеною в'язкістю і великим розміром часток металевого порошку, а також розташування «- шарів з двох сторін одного шару склотканини, забезпечується створення еластичного матеріалу зі зменшеними «т щільністю і товщиною.
Отже, виконання шарів з матеріалів різного кількісного і якісного складу дозволяє одержувати новий со матеріал із заданими фізико-механічними параметрами з можливістю задавати необхідну еластичність і рівень чн радіаційного захисту. Крім того, в порівнянні з відомим матеріал, що заявляється, більш технологічний.
Друга поставлена задача вирішується тим, що спосіб виготовлення радіаційно-захисного еластомірного матеріалу, що включає нанесення на шар тканого матеріалу декількох шарів еластичного матеріалу, армованих порошкоподібним наповнювачем, і отвердіння кожного шару, відповідно до винаходу, у якості наповнювача « 70 Використовують дисперсна метало-властиву суміш, у якості тканого матеріалу використовують склотканину, а, 7у с шари наносять шляхом занурення її в "киплячий" шар армованого еластичного матеріалу, при цьому спочатку склотканину занурюють в еластичний матеріал зі спирту етилового і коригувальної добавки "мовіліт" у якості :з» зв'язного і метало-властивої суміші з гранулометричним складом часток розміром від 1 до 9,0 мкм, потім занурюють в еластичний матеріал зі спирто-ацетонової суміші, епоксидної смоли і метало-властивої суміші з гранулометричним складом часток розміром від 9,0 до 100мкм, при чому перший шар наносять у кількості 8-12 95 -І від маси склотканини, а другий -у кількості 28-32 95.
Отвердіння кожного шару еластичного матеріалу проводять при поступовому підвищенні температури від 709 о С до 905С. ї» Спосіб виготовлення радіаційно-захисного еластомірного матеріалу, що передбачає нанесення армованого 5р еластичного матеріалу на один шар склотканини шляхом простого занурення, дозволяє наносити водночас два - шари однакового складу і з однаковим гранулометричним складом металевого порошку. Шляхом першого -М занурення склотканини здійснюють попереднє просочення одночасно з двох сторін, а другим зануренням наносять одночасно два шари армованого еластичного матеріалу на шар склотканини. Послідовність нанесення кожного шару і режим їхнього сушіння забезпечує поліпшення процесу отвердіння. Попереднє просочення в в Киплячому" шарі еластичного матеріалу забезпечує перетворення цього матеріалу в "псевдо-рідину" що дозволить металевому порошку знаходитися в зваженому стані, за рахунок чого скорочується час і поліпшується іФ) процес сегрегації порошку і забезпечується укладання часточок металевого порошку у формуемому шарі ко еластичного матеріалу, прискорюється і поліпшуються умови їхньої взаємодії між собою із поверхнею склотканини. Наступне нанесення на просочений матеріал більш грузлого розчину "киплячого" шару епоксидної бо смоли, армованої метало-властивим порошком, забезпечує надійне зчеплення часточок на молекулярному рівні шарів, що наносяться, шляхом проникнення їх друг у друга і цим забезпечуючи монолітність матеріалу.
Зменшення кількості матеріалу, нанесеного на склотканину шляхом її просочення в кількості менше 855 і нанесення більш в'язкого шару в 2895, приведе до зниження адгезії і різкому зниженню міцностних характеристик матеріалу. Збільшення кількості матеріалу, який наноситься на склотканину, у першому шарі понад 12 55, а в 65 другому понад 32 90, підвищує крихкість і також знижує міцність готового матеріалу.
Здійснення отвердіння матеріалу при нагріванні температури від 702 до 9022 дозволяє прискорити процес і забезпечити одержання однорідного композиційного матеріалу з заданими фізико-механічними властивостями без порушення його структури.
Нагрівання температури до 902 С полегшує умови режиму отвердіння і дозволяє одержати практично безпористі еластичні матеріали без повітряних включень, короблень і розшарувань, знизити працевтрати, скоротити час отвердіння, полегшити умови технологічного процесу, забезпечити проведення однакового режиму для шаруватого матеріалу, утвореного шарами з різним гранулометричним складом металевого порошку і, таким чином, забезпечити гарантовану якість отриманого еластичного радіаційно-захисного матеріалу. 70 Крім того, насичення склотканини металевим порошком шляхом простого занурення в двох розчинах дозволяє спростити спосіб одержання радіаційно-захисного еластичного матеріалу, для проведення якого суміші готуються окремо і для їхнього нанесення не потрібно складного спеціалізованого устаткування.
Пропонований спосіб економічний і технологічний.
Еластомірний матеріал, одержаний пропонованим способом має високу надійність, необхідну якість, стійкість 75 до радіоактивного випромінювання і його можна використовувати для захисту, як від рентгенівського, так і гамма-випромінювань, і тим самим розширити область його застосування.
Спосіб реалізується таким чином.
Спосіб виготовлення радіаційно-захисного еластомірного матеріалу включає етап попередньої підготовки вихідних компонентів, відповідно до заявленого складу. В якості основи для просочення використовують склотканину Т-11. У якості сполучного для просочення склотканини використовують епоксидну смолу ЗДТ-10П с добавкою, що модифікує, ПВТ-У (ТУ 48-19-352-83). В одній ємності змішують компоненти для одержання розчину еластичного матеріалу в наступному складі: металевий порошок, гранулометричний склад якого складає від 1 до 9,Омкм, спирт етиловий, коригувальна добавка "мовіліт" у заявленому об'ємі. Металевий порошок додають невеликими порціями. В с іншій ємності змішують компоненти для одержання другого розчину: епоксидну смолу ЗДТ-10П, металевий порошок, гранулометричний склад якого беруть у межах від 9,0 до 100мкм і спирто-ацетонову суміш. Сюди також о додають порошок невеликими порціями. Просочення роблять на просочувальній машині, у яку закріплюється рулон тканини 1-11. В обох ємностях установлюють колектор для подачі в неї стиснутого повітря для того, щоб металевий порошок знаходився в зваженому стані, тобто в стані "кипіння". Спочатку склотканина занурюють у «-- зо першу ємність. Просочення проводять при швидкості 30-4Ом/сек. Потім здійснюють східчасте сушіння просоченої склотканини з витримкою в трьох температурних зонах. Перша зона - температура 702 С, друга - 802С, а третя - - 9020. Час витримки залежить від товщини матеріалу і для першого шару визначається насиченням армованим «І еластичним матеріалом у кількості 8-12 95 від маси склотканини.
Після отвердіння отриманий матеріал занурюють у другу ємність. Час витримки для другого шару залежить о
Ввід насичення армованим зв'язним у кількості 28-3295 від маси склотканини. Після насичення здійснюють сушіння - отриманого матеріалу шляхом східчастого підйому температури до 90 С. В міру вироблення армованого еластичного матеріалу його доповнюють порціями попередньо приготовленої суміші, перемішуючи перед кожним додаванням. «
Таким чином, авторами пропонується триступінчастий режим одержання матеріалу на основі епоксидного 470 технологічного зв'язного ЗДТ-10П, що дозволяє одержати практично беспористі композиційні матеріали зі - с ступенем отвердіння не нижче 96 95, скоротити час тужавіння матеріалу, полегшити умови формування, ц забезпечити проведення однакового режиму для різних матеріалів по гранулометричному складу наповнювача і, "» у такий спосіб забезпечити високу якість, армованих порошкоподібними наповнювачами еластичних пластиків.
Авторами експериментальним шляхом установлене кількісне співвідношення компонентів у складі кожного шару. У таблиці 1 приведені показники фізико-механічних властивостей еластичного радіаційнозахисного -і матеріалу в залежності від складу кожного шару вихідної композиції, отримані на досвідчених зразках. о їх 5о нн ншсн т ша 0 -з спирт етиловий 11111111166067 16611 моригувальна добавка змов 00000006 800503 стенулометричний склад мем 11315171 о ша юю бо стенулометричний склад мем 1111111190вю 50170100 бо Оптимальний зміст еластичної суміші, 90 пк 8 | 915 |з
З таблиці 1 видно, що щільність матеріалу має найменші значення в заявлених межах процентного співвідношеннях компонентів.
На підставі даних таблиці 1 можна зробити висновок, що зміна процентного співвідношення компонентів щодо значень заявленого діапазону співвідношень їхніх мас істотно погіршує процеси просторового структурування отриманого радіаційно-захисного еластомірного матеріалу і щільність укладання металевого порошку в кожнім шарі матеріалу. При відхиленні від заявлених значень значно знижується якість зчеплення то шарів з еластичного матеріалу, армованого металевим порошком між собою і склотканиною і, відповідно, погіршується якість самого матеріалу, тому що погіршуються фізико-механічні показники, що видно з приведеної вище таблиці.
Пропонований радіаційно-захисний еластомірний матеріал, виготовлений пропонованим способом має 75 щільність 1,6бг/см?, високу термостійкість, теплопоглинальну здатність та механічну міцність. У результаті підвищується термін служби пропонованого матеріалу. Технологія виготовлення матеріалу екологічно чиста, відрізняється простотою, унаслідок чого скорочується тривалість технологічного процесу, трудомісткість і праце-втрати, а також витрата дефіцитних матеріалів. Використання зазначеного співвідношення компонентів матеріалу і спосіб його виготовлення дозволяє одержувати еластичний матеріал заданої товщини і маси високої якості з фізико-механічними характеристиками, що забезпечують необхідний рівень захисту.
Claims (1)
1. Радіаційнозахисний еластомерний матеріал, що містить щонайменше, один шар тканого матеріалу і шари еластичного матеріалу, армовані порошкоподібним наповнювачем, який відрізняється тим, що як наповнювач (о) використана дисперсна металовмісна суміш, як тканий матеріал застосована склотканина, із двох сторін якої розміщені однакові шари армованого еластичного матеріалу, при цьому еластичний матеріал першого шару містить спирт етиловий, коригувальну добавку "мовіліт" як зв'язне і металовмісну суміш з гранулометричним «- складом часток розміром від 1 до 9,0 мкм при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: - дисперсна металовмісна суміш 20-25 спирт етиловий 67-70 З коригувальна добавка "мовіліт" решта, Гео) 3о а еластичний матеріал другого шару містить спиртоацетонову суміш, епоксидну смолу як зв'язне і в металовмісну суміш з гранулометричним складом часток розміром від 90 до 100 мкм при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: дисперсна металовмісна суміш 20-25 ч епоксидна смола 43-46 - с спирто-ацетонова суміш решта. . ,» 2. Спосіб виготовлення радіаційнозахисного еластомерного матеріалу, що включає нанесення на шар тканого матеріалу декількох шарів еластичного матеріалу, армованих порошкоподібним наповнювачем, і отвердіння кожного шару, який відрізняється тим, що як наповнювач використовують дисперсну металовмісну -і суміш, як тканий матеріал використовують склотканину, а шари наносять шляхом занурення склотканини в сю "киплячий" армований еластичний матеріал, при цьому спочатку склотканину занурюють в еластичний матеріал зі спирту етилового, коригувальної добавки "мовіліт" як зв'язне і металовмісної суміші з гранулометричним т» складом часток розміром від 1 до 9,0 мкм, потім занурюють в еластичний матеріал зі спиртоацетонової суміші, -л 20 епоксидної смоли і металовмісної суміші з гранулометричним складом часток розміром від 9,0 до 100 мкм, причому перший шар наносять у кількості 8-12 95 від маси склотканини, а другий - у кількості 28-32 96.
- З. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що отвердіння кожного шару еластичного матеріалу проводять при поступовому підвищенні температури від 702 до 9026. 22 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних Ге! мікросхем", 2005, М 7, 15.07.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/UA2002/000040 WO2004023492A1 (fr) | 2002-09-05 | 2002-09-05 | Materiau elastomere de protection contre les rayonnements et procede de production de ce materiau |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA73411C2 true UA73411C2 (en) | 2005-07-15 |
Family
ID=31975542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003098377A UA73411C2 (en) | 2002-09-05 | 2002-05-09 | Elastomeric material for protection against radiation and a method for producing the material ?? ?? ?? ?? |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA73411C2 (uk) |
WO (1) | WO2004023492A1 (uk) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU765887A1 (ru) * | 1976-12-06 | 1980-09-23 | Краснодарский Краевой Клинический Онкологический Диспансер | Материал дл защиты от рентгеновского излучени |
GB2118410B (en) * | 1982-03-10 | 1985-09-11 | Wardray Products | Protective articles |
US4980564A (en) * | 1989-12-27 | 1990-12-25 | Southern Manufacture, Inc. | Radiation barrier fabric |
DE4119989C2 (de) * | 1991-06-18 | 1994-02-03 | Naue Fasertechnik | Strahlenschutzmatte zur Abschirmung von radioaktiver Strahlung |
RU2156509C2 (ru) * | 1997-02-11 | 2000-09-20 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Слоистый рентгенозащитный материал |
-
2002
- 2002-05-09 UA UA2003098377A patent/UA73411C2/uk unknown
- 2002-09-05 WO PCT/UA2002/000040 patent/WO2004023492A1/ru not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004023492A1 (fr) | 2004-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Schmidt et al. | Powder binders used for the manufacturing of wind turbine rotor blades. Part 1. Characterization of resin‐binder interaction and preform properties | |
EP1408084B1 (en) | Epoxy resin compositions for the manufacture of void-free laminates | |
KR101761608B1 (ko) | 시멘트 복합재료에 혼합이 가능한 자기치유 고상캡슐 제조방법 및 이에 의해 제조되는 고상캡슐 | |
CN104002523B (zh) | 一种阻燃碳纤维预浸料及制备方法 | |
CN102027054A (zh) | 热固性环氧树脂,复合材料,形成复合材料制品的方法,模具和制造模具的方法 | |
EP2871196B1 (en) | Resin composition, resin sheet, cured resin product and substrate | |
EP2412760A2 (en) | Resinous materials, articles made therewith and methods of producing same | |
Tanoglu et al. | Effects of thermoplastic preforming binder on the properties of S2-glass fabric reinforced epoxy composites | |
Vignesh | Mercerization treatment parameter effect on coir fiber reinforced polymer matrix composite | |
Geren et al. | The effect of boron carbide additive on the low‐velocity impact properties of low‐density foam core composite sandwich structures | |
JP2016204606A (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂硬化物および樹脂基板 | |
Lin et al. | High performance self‐healing bismaleimide/diallylbisphenol a/poly (phenylene oxide) microcapsules composites with low temperature processability | |
UA73411C2 (en) | Elastomeric material for protection against radiation and a method for producing the material ?? ?? ?? ?? | |
KR102040173B1 (ko) | 난연 접착제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보강 공법 | |
Ramakrishna et al. | Flexural, compression, chemical resistance, and morphology studies on granite powder‐filled epoxy and acrylonitrile butadiene styrene‐toughened epoxy matrices | |
Cheng et al. | Preparation and High-temperature Resistance of Phenolic Resin/Silicone Rubber Ceramifiable Composites | |
JP2016204603A (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂硬化物および樹脂基板 | |
UA73412C2 (en) | Laminated material for protection against radiation and a method for producing the material ?? ?? ???? | |
JP2016204602A (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂硬化物および樹脂基板 | |
Siddaramaiah et al. | Effect of aggressive environments on composite properties | |
RU2277269C2 (ru) | Способ изготовления слоистого рентгенозащитного материала | |
JPH0782341A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
Kishore et al. | Individual and combined roles of CTBN and fly ash in epoxy system under compression: Correlation between microscopic features and mechanical behavior | |
Joshi et al. | Improvement in thermal, mechanical and water resistance properties of epoxy/glass particulate composites | |
RU2804285C1 (ru) | Композиционный защитный материал |