WO1993006602A1 - Neutron-absorbing plastic web - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a plastic web made of high molecular weight neutron moderating polymers with a boron containing neutron absorbing additive.
- DE-OS 39 30 887.1 discloses a neutron absorbing material in which boron is embedded in predominantly linear polyethylene with a mean molecular weight of at least 2.5 * 10 ° g / mol measured by viscometry.
- the boron is in the form of boron carbide. This material is suitable for the absorption of thermal neutrons with an energy of less than 1 eV.
- a multilayer film web which contains lead or another heavy material in the form of heavy material particles, in particular lead particles, in one layer.
- This film web is suitable for shielding gamma rays.
- first additives with high contents of neutrons scattering heavy metals such as manganese, lead, tungsten or iron, preferably manganese dioxide
- second additives with high contents of broadband neutron absorbers namely boron, gadolinium and manganese, preferably boron carbide, gadolinium oxide and manganese dioxide are contained.
- Plastic sheeting is based on the combination of moderating, scattering and absorbing materials. As a result of the presence of aggregates scattering neutrons, the distance traveled by scattered neutrons in the plastic web is considerably larger than its geometric path
- the aggregates should be as homogeneously distributed and finely divided as possible, for example have an average grain diameter of less than 3 ⁇ m and a maximum grain size of 40 ⁇ m.
- hafnium which absorbs thermal neutrons.
- Suitable polymers are hydrogen-free compounds, preferably high molecular weight polyisobutylene with a Staudinger index in the range between 415 cm / g and 480 cm 3 / g.
- the mechanical properties of the plastic sheet can be increased by adding ethylene vinyl acetate (EVA) with a vinyl content of 9% by weight and a melt index 190/2 of 2.5 g / 10 min or by adding linear low density polyethylene (VLDPE ) with a melt index can be improved by 0.9 g / 10 min and a Vi cat temperature by 90 ° C.
- Low-molecular liquid polyisobutylene with a kinematic viscosity of 7600 mm 2 / s is recommended as a lubricant.
- Polynuclear, phenolic or substituted diamines have proven effective as anti-aging agents.
- a plastic sheet based on polyisobutene is easy to process. All membrane seams can be connected to each other in a material-homogeneous manner by hot gas welding or by simple solvent welding. The seaming technique can also be carried out with the aid of self-adhesive tapes which are likewise provided with radiation-absorbing additives, for example based on buti rubber and / or thermoplastic elastomers.
- the plastic web can be produced with the aid of known kneading technology in a rubber kneader or with dry blend mixing technology and by the extrusion or calendering process. Multi-layer webs of greater thickness can also be easily produced using the calender or Auma process. That way
- Multi-layer webs can be produced with layers arranged in any order, which contain different neutron absorbing or scattering additives.
- a single- or multilayer web can be laminated with strength-enhancing fleece, which contains, for example, polyester or polypropylene staple or staple fibers.
- the lamination can be carried out thermally or with the aid of a fleece adhesive, for example based on SBR atices.
- a laminated plastic sheet can be glued to the substrate with common adhesives, for example with SBR or CR-based contact adhesives or with bituminous adhesives.
- the plastic sheet which can preferably be produced with a thickness of around 3 mm, is a prefabricated, waterproof, UV-stable, flexible, easy to process and deep-drawable sealing sheet.
- inert, inorganic fillers such as coated or uncoated calcium carbonate and / or silicate fillers, for example with an average grain diameter between 1 ⁇ m and 3 ⁇ m and a maximum grain size of 40 ⁇ m, can be added in order to specifically influence application-specific properties.
- the plastic web according to the invention can be colored with coloring inorganic pigments such as surface-treated titanium dioxide, zinc oxide, chromium CHD oxide and / or iron oxide, with organic pigments or with carbon black or a mixture of pigments.
- coloring inorganic pigments such as surface-treated titanium dioxide, zinc oxide, chromium CHD oxide and / or iron oxide, with organic pigments or with carbon black or a mixture of pigments.
- the area of application of a plastic sheet according to the invention is primarily in the case of shielding measures in the industrial area on permanently installed or transportable facilities, for example in the nuclear power plant area, on pipelines, on pump and box systems or also in the covering of heaps of uranium mining.
- the plastic sheet according to the invention is also suitable for shielding and sealing waste containers, roofs exposed buildings, from road, rail or aircraft.
- the plastic sheet is also suitable for the production of protective clothing and packaging materials.
- a plastic sheet according to the invention has the following
- Unsaturated, short-chain, polymerizable compounds such as maleates or acrylates are suitable for this.
- the barium and / or lead-containing plastic sheet suitable for the absorption of neutrons can be imparted with additional gamma rays by means of additives.
- additives Barium sulfate is preferred because, on the one hand, it is cheaper in weight than lead compounds and, on the other hand, because of its sulfur content, it enables dosimetric determination of the radiation exposure that has occurred.
- a plastic web that absorbs both neutrons and gamma rays has the following components:
- the plastic sheet can contain 10-30 parts by weight of a pigment mixture.
- the plastic sheet which in this example is colored dark olive green, contains the following components:
- the dose is weakened to ⁇ 50% with fast neutrons
- the dark brown colored plastic sheet in this example which is able to absorb both neutrons and gamma rays, contains the following components:
- brown pigment mixture iron oxides, titanium dioxide, carbon black
- gadolinium oxide 0.5 parts by weight of gadolinium oxide.
- the Shore A hardness is approx. 80.
Abstract
The invention relates to a plastic web of high-molecular neutron-moderating polymers with a neutron-absorbing additive containing boron. To obtain a plastic web which is as light as possible and absorbs biologically highly harmful neutrons with an energy in the range from 0.1 to 2 MeV, it is proposed that the plastic web contain first additives with high contents of neutron-scattering heavy metals like manganese, lead, tungsten or iron, and preferably brownstone, and second additives with high contents of wide-band operative neutron absorbers like boron, gadolinium and manganese, and preferably boron carbide, gadolinium oxide and brownstone. The recommended moderating polymer is high-molecular polyisobutylene with a Staudinger index in the range between 415 and 480 cm3/g. The neutron-absorbing effect of the plastic web of the invention is based on the combination of moderating, scattering and absorbent materials. The presence of neutron-scattering additives ensures that the trajectory of the scattered neutrons in the plastic web is substantially longer than the geometrical layer thickness so that the likelihood of striking an absorbent atomic nucleus is considerably increased.
Description
B e s c h r e i b u n g Description
Neutronenabsorbierende KunststoffbahnNeutron absorbing plastic sheet
Die Erfindung betrifft eine Kunststoffbahn aus hochmolekularen Neutronen moderierenden Polymeren mit einem Bor enthaltenden neutronenabsorbierenden Zuschlagstoff.The invention relates to a plastic web made of high molecular weight neutron moderating polymers with a boron containing neutron absorbing additive.
Aus der DE-OS 39 30 887.1 ist ein Neutronen absorbierendes Material bekannt, bei dem Bor in vorwiegend lineares Polyethylen mit einer viskosimetrisch gemessenen mittleren Molmasse von mindestens 2,5 * 10° g/mol eingebettet ist. Das Bor liegt in Form von Borcarbid vor. Dieses Material ist zur Absorption von thermischen Neutronen mit einer Energie von weniger als 1 eV geeignet.DE-OS 39 30 887.1 discloses a neutron absorbing material in which boron is embedded in predominantly linear polyethylene with a mean molecular weight of at least 2.5 * 10 ° g / mol measured by viscometry. The boron is in the form of boron carbide. This material is suitable for the absorption of thermal neutrons with an energy of less than 1 eV.
Aus der DE-U1 86 13 671.2 ist eine mehrschichtige Folienbahn bekannt, welche Blei oder ein anderes Schwermaterial in Form von Schwermaterial-Partikeln, insbesondere Bleipartikeln, in einer Schicht enthält. Diese Folienbahn ist zur Abschirmung von Gamma-Strahlen geeignet.From DE-U1 86 13 671.2 a multilayer film web is known which contains lead or another heavy material in the form of heavy material particles, in particular lead particles, in one layer. This film web is suitable for shielding gamma rays.
In der Vergangenheit wurde zum Schutz gegen radioaktive oder Höhenstrahlung vor allem auf hohe Absorption von Gamma¬ strahlen geachtet. Es hat sich jedoch in letzter Zeit immer deutlicher herausgestellt, daß der Anteil an Neutronen in der Strahlung zu erheblichen biologischen Schäden führen kann. Messungen beim Flugbetrieb in großen Höhen, wie er bei Interkontinental-Flügen üblich ist, haben beispielsweise ergeben, daß die Strahlenbelastung nur zu 30 '/. durch Gamma¬ strahlung, jedoch zu 70 7. durch Neutronen verursacht wird. Die Energie biologisch stark schädigender Neutronenstrahlung liegt im Übergangsbereich von epither isehen zu schnellen Neutronen bei etwa 0,1 MeV bis 2 MeV.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine neutronenabsorbierende Kunststoffbahn zu schaffen, welche möglichst leicht ist und Neutronen insbesondere mit einer Energie im Bereich von 0,1 MeV bis 2 MeV absorbiert.In the past, particular attention was paid to high absorption of gamma rays to protect against radioactive or cosmic radiation. However, it has recently become increasingly clear that the proportion of neutrons in the radiation can lead to considerable biological damage. Measurements during flight operations at high altitudes, as is common for intercontinental flights, have shown, for example, that the radiation exposure is only 30 '/. by gamma radiation, but to 70 7. is caused by neutrons. The energy of biologically badly damaging neutron radiation lies in the transition area from epither to fast neutrons at around 0.1 MeV to 2 MeV. The present invention is based on the problem of creating a neutron-absorbing plastic web which is as light as possible and absorbs neutrons in particular with an energy in the range from 0.1 MeV to 2 MeV.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß in der Kunststoffbahn erste Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von Neutronen streuenden Schwermetallen wie Mangan, Blei, Wolfram oder Eisen, vorzugsweise Braunstein, sowie zweite Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von breitbandig wirkenden Neutronenabsorbern, nämlich Bor, Gadolinium und Mangan, vorzugsweise Borcarbid, Gadoliniumoxid und Braunstein enthalten sind. •According to the invention, the problem is solved in that first additives with high contents of neutrons scattering heavy metals such as manganese, lead, tungsten or iron, preferably manganese dioxide, and second additives with high contents of broadband neutron absorbers, namely boron, gadolinium and manganese, preferably boron carbide, gadolinium oxide and manganese dioxide are contained. •
Die neutronenabsorbierende Wirkung der erfindungsgemäßenThe neutron absorbing effect of the invention
Kunststoffbahn beruht auf der Kombination von moderierenden, streuenden und absorbierenden Werkstoffen. Infolge der Anwesenheit Neutronen streuender Zuschlagstoffe ist die von gestreuten Neutronen durchlaufene Wegstrecke in der Kunststoffbahn wesentlich größer als deren geometrischePlastic sheeting is based on the combination of moderating, scattering and absorbing materials. As a result of the presence of aggregates scattering neutrons, the distance traveled by scattered neutrons in the plastic web is considerably larger than its geometric path
Schichtdicke, so daß die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens auf einen absorbierenden Atomkern erheblich gesteigert wird.Layer thickness, so that the probability of hitting an absorbing atomic nucleus is significantly increased.
Während die Polymeren Neutronen moderieren, wird eine Streuung und in geringem Maße auch eine Absorption durch Schwermetalle wie Mangan, Blei, Wolfram oder Eisen hervorgerufen. Mangan und Gadolinium vermögen epi hermische Neutronen zu absorbieren und schnelle Neutronen zu moderieren. Thermische Neutronen werden von Bor und Gadolinium absorbiert. Eine breitbandige Absorption wird durch Kombination der genannten Stoffe erreicht.While the polymers moderate neutrons, scattering and, to a small extent, absorption are caused by heavy metals such as manganese, lead, tungsten or iron. Manganese and gadolinium are able to absorb epi hermetic neutrons and moderate fast neutrons. Thermal neutrons are absorbed by boron and gadolinium. Broadband absorption is achieved by combining the substances mentioned.
Es ist daher möglich, bereits mit einer erfindungsgemäßen Kunststoffbahn von relativ geringer Dicke und somit sehr geringem Gewicht eine beachtliche Schwächung derIt is therefore possible to considerably weaken the plastic sheet with a relatively small thickness and thus very low weight according to the invention
Neutronenstrahlung zu erreichen. Die Zuschlagstoffe sollen möglichst homogen verteilt und feinteilig sein, beispielsweise einen mittleren Korndurchmesser von weniger als 3 μm und eine maximale Korngröße von 40 μm aufweisen.
Um eine besonders breitbandig wirkende Neutronenabsorption zu erreichen, ist eine Zugabe von Hafnium zu empfehlen, welches thermische Neutronen absorbiert.To achieve neutron radiation. The aggregates should be as homogeneously distributed and finely divided as possible, for example have an average grain diameter of less than 3 μm and a maximum grain size of 40 μm. In order to achieve a particularly broadband neutron absorption, it is recommended to add hafnium, which absorbs thermal neutrons.
Als Polymere kommen Wasserstoffrei ehe Verbindungen in Frage, vorzugsweise hochmolekulares Polyisobutylen mit einem Staudinger-Index im Bereich zwischen 415 cm /g und 480 cm3/g. Die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffbahn können durch Zugabe von Ethylenvin lacetat (EVA) mit einem Vinylanteil um 9 Gew.% und einem Schmelzindex 190/2 um 2,5 g/10 min oder durch Zugabe von linearem Polyethylen niedriger Dichte (VLDPE) mit einem Schmelzindex um 0,9 g/10 min und einer Vi cat-Temperatur um 90 °C verbessert werden. Als Gleitmittel wird niedermolekulares flüssiges Polyisobut len mit einer kinematischen Viskosität von 7600 mm2/s empfohlen. Als Alterungsschutzmittel haben sich mehrkernige, phenolische oder substituierte Diamine bewährt.Suitable polymers are hydrogen-free compounds, preferably high molecular weight polyisobutylene with a Staudinger index in the range between 415 cm / g and 480 cm 3 / g. The mechanical properties of the plastic sheet can be increased by adding ethylene vinyl acetate (EVA) with a vinyl content of 9% by weight and a melt index 190/2 of 2.5 g / 10 min or by adding linear low density polyethylene (VLDPE ) with a melt index can be improved by 0.9 g / 10 min and a Vi cat temperature by 90 ° C. Low-molecular liquid polyisobutylene with a kinematic viscosity of 7600 mm 2 / s is recommended as a lubricant. Polynuclear, phenolic or substituted diamines have proven effective as anti-aging agents.
Eine Kunststoffbahn auf der Basis von Polyisobut len ist leicht verarbeitbar. Sämtliche Bahnennähte können durch Heißgasschweißung oder durch einfache Lösemittelquel Ischweißung materialhomogen miteinander verbunden werden. Die Nahtfügetechnik ist außerdem auch mit Hilfe von seIbstklebenden, ebenfalls mit strahlenabsorbierenden Zuschlagstoffen versehenen Klebebändern, beispielsweise auf Basis But Ikautschuk und/oder thermoplastischen Elastomeren, durchführbar.A plastic sheet based on polyisobutene is easy to process. All membrane seams can be connected to each other in a material-homogeneous manner by hot gas welding or by simple solvent welding. The seaming technique can also be carried out with the aid of self-adhesive tapes which are likewise provided with radiation-absorbing additives, for example based on buti rubber and / or thermoplastic elastomers.
Die Herstellung der Kunststoffbahn kann mit Hilfe bekannter Knettechnik im Gummikneter bzw. mit Dryblend- Mischungstechni k und nach dem Extrudier- bzw. Kalanderverfahren erfolgen. Nach dem Kalander- oder Aumaverfahren lassen sich auch Mehrschichtbahnen größerer Dicke leicht herstellen. Auf diese Weise sindThe plastic web can be produced with the aid of known kneading technology in a rubber kneader or with dry blend mixing technology and by the extrusion or calendering process. Multi-layer webs of greater thickness can also be easily produced using the calender or Auma process. That way
Mehrschichtbahnen mit in beliebiger Reihenfolge angeordneten Schichten herstellbar, welche unterschiedliche Neutronen absorbierende bzw. streuende Zuschlagstoffe enthalten.
Eine Ein- oder Mehrschichtbahn kann im Herstellprozeß bei Bedarf mit festigkeitsverstärkendem Vlies kaschiert werden, welches beispielsweise Polyestei— oder Polypropylen Stapel¬ oder Spinnfasern enthält. Die Kaschierung kann thermisch oder mit Hilfe eines Vliesklebers, beispielsweise auf Basis SBR- atices, erfolgen.Multi-layer webs can be produced with layers arranged in any order, which contain different neutron absorbing or scattering additives. In the manufacturing process, a single- or multilayer web can be laminated with strength-enhancing fleece, which contains, for example, polyester or polypropylene staple or staple fibers. The lamination can be carried out thermally or with the aid of a fleece adhesive, for example based on SBR atices.
Die Verklebung einer kaschierten Kunststoffbahn mit dem Untergrund kann mit gängigen Klebstoffen, beispielsweise mit Kontaktklebstoffen auf SBR- oder CR-Basis oder mit bitumenhaltigen Klebstoffen, vorgenommen werden.A laminated plastic sheet can be glued to the substrate with common adhesives, for example with SBR or CR-based contact adhesives or with bituminous adhesives.
Die vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich um 3 mm herstellbare Kunststoffbahn ist eine vorgefertigte, wasserdichte, UV-stabile, flexible, gut verarbeitbare und tiefziehbare Dichtungsbahn.The plastic sheet, which can preferably be produced with a thickness of around 3 mm, is a prefabricated, waterproof, UV-stable, flexible, easy to process and deep-drawable sealing sheet.
Neben den beschriebenen Zuschlagstoffen können inerte, anorganische Füllstoffe wie beispielsweise gecoatetes oder ungecoatetes Calciumkarbonat und/oder silikatische Füllstoffe beispielsweise mit einem mittleren Korndurchmesser zwischen 1 μm und 3 μm und einer maximalen Korngröße von 40 μm zugegeben werden, um anwendungsspezif sche Eigenschaften gezielt zu beeinflussen.In addition to the additives described, inert, inorganic fillers such as coated or uncoated calcium carbonate and / or silicate fillers, for example with an average grain diameter between 1 μm and 3 μm and a maximum grain size of 40 μm, can be added in order to specifically influence application-specific properties.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Kunststoffbahn mit farbgebenden anorganischen Pigmenten wie oberflächenbehandeltem Titandioxid, Zinkoxid, ChromCHDoxid und/oder Eisenoxid, mit organischen Pigmenten oder mit Ruß bzw. einer Mischung aus Pigmenten eingefärbt sein.Furthermore, the plastic web according to the invention can be colored with coloring inorganic pigments such as surface-treated titanium dioxide, zinc oxide, chromium CHD oxide and / or iron oxide, with organic pigments or with carbon black or a mixture of pigments.
Der Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Kunststoffbahn liegt vor allem bei Abschirmmaßnahmen im industriellen Bereich an fest installierten oder transportablen Einrichtungen, beispielsweise im Kernkraf werkbereich, an Rohrleitungen, an Pumpen- und Boxensystemen oder auch bei der Abdeckung von Halden des Uranbergbaus. Die erfindungsgemäße Kunststoffbahn ist weiterhin geeignet zur Abschirmung und Abdichtung von Abfallgebinden, von Dächern
exponierter Gebäude, von Straßen-, Schienen- oder Luftfahrzeugen. Weiterhin eignet sich die Kunststoffbahn zur Herstellung von Schutzkleidung und Verpackungsmaterialien.The area of application of a plastic sheet according to the invention is primarily in the case of shielding measures in the industrial area on permanently installed or transportable facilities, for example in the nuclear power plant area, on pipelines, on pump and box systems or also in the covering of heaps of uranium mining. The plastic sheet according to the invention is also suitable for shielding and sealing waste containers, roofs exposed buildings, from road, rail or aircraft. The plastic sheet is also suitable for the production of protective clothing and packaging materials.
Eine erfindungsgemäße Kunststoffbahn weist folgendeA plastic sheet according to the invention has the following
Bestandteile auf:Ingredients on:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,100 parts by weight of polyisobutylene,
15 - 35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,15 - 35 parts by weight EVA or VLDPE,
Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,Parts by weight of low molecular weight polyisobutylene,
Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,Parts by weight of anti-aging agent,
Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,Parts by weight of fillers / pigments,
Gewichtsteile Borcarbid,Parts by weight of boron carbide,
Gewichtsteile Braunstein und
Gewichtsteile Gadoliniumoxid.Parts by weight of brown stone and Parts by weight of gadolinium oxide.
Als Füllstoffe/Pigmente können vorgesehen sein:The following can be provided as fillers / pigments:
10 - 50 Gewichtsteile Pigmente,10 - 50 parts by weight of pigments,
20 - 80 Gewichtsteile silikatischer Füllstoff und20 - 80 parts by weight of silicate filler and
100 - 200 Gewichtsteile Calciumkarbonat.100-200 parts by weight of calcium carbonate.
Eine Steigerung der strahlenabsorbierenden Wirkung wird erreicht, wenn die entsprechenden Zusc lagstoffe homogen in der Kunststoffmatrix verteilt sind. Es wird empfohlen, insbesondere Seltenerdmetalle in Form metallorganischerAn increase in the radiation-absorbing effect is achieved if the corresponding additives are homogeneously distributed in the plastic matrix. It is recommended, especially rare earth metals in the form of organometallic
Verbindungen oder als Salze organischer Säuren einzusetzen, beispielsweise als Stearate, welche sich durch überragende Gleitmittelwirkung und gute Dispergierbarkei t auszeichnen.To use compounds or as salts of organic acids, for example as stearates, which are distinguished by outstanding lubricant action and good dispersibility.
Besonders vorteilhaft ist die homogene Fixierung vonThe homogeneous fixation of
Zuschlagstoffen durch Anbindung an die Kette des Polymeren. Dazu eignen sich ungesättigte, kurzkettige, polymerisierbare Verbindungen wie beispielsweise Maleate oder Acrylate.Aggregates by linking to the polymer chain. Unsaturated, short-chain, polymerizable compounds such as maleates or acrylates are suitable for this.
In eigenerfinderischer Weiterentwicklung der Erfindung können der zur Absorption von Neutronen geeigneten Kunststoffbahn Barium und/oder Blei enthaltende durch Zusatzstoffe zusätzlich Gamma-Strah len absorbierende Eigenschaften verliehen werden. Als Zusatzstoff wird
Bariumsulfat bevorzugt, da dieses einerseits gewichtsmäßig günstiger als Bleiverbindungen ist und andererseits aufgrund seines Gehaltes an Schwefel die dosimetrische Bestimmung aufgetretener Strahlenbelastung ermöglicht.In our own inventive further development of the invention, the barium and / or lead-containing plastic sheet suitable for the absorption of neutrons can be imparted with additional gamma rays by means of additives. As an additive Barium sulfate is preferred because, on the one hand, it is cheaper in weight than lead compounds and, on the other hand, because of its sulfur content, it enables dosimetric determination of the radiation exposure that has occurred.
Eine sowohl Neutronen als auch Gamma-Strahlen absorbierende Kunststoffbahn weist folgende Bestandteile auf:A plastic web that absorbs both neutrons and gamma rays has the following components:
Gewichtsteile Polyisobutylen,Parts by weight of polyisobutylene,
Gewichtsteile EVA oder VLDPE,Parts by weight EVA or VLDPE,
Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,Parts by weight of low molecular weight polyisobutylene,
Gewichtsteile AlterungsSchutzmittel,Parts by weight of anti-aging agent,
Gewichtsteile Bariumsulfat,Parts by weight of barium sulfate,
Gewichtsteile Borcarbid,Parts by weight of boron carbide,
Gewichtsteile Braunstein,
Gewichtsteile Gadoliniumoxid.Parts by weight of manganese dioxide, Parts by weight of gadolinium oxide.
Zusätzlich kann die Kunststoffbahn 10 - 30 Gewi chtstei le einer Pigmentmischung enthalten.In addition, the plastic sheet can contain 10-30 parts by weight of a pigment mixture.
Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.Two preferred exemplary embodiments of the invention are specified below.
In einem ersten Ausführungsbeispiel enthält die Kunststoffbahn, die in diesem Beispiel dunkeloliv-grün eingefärbt ist, folgende Bestandteile:In a first embodiment, the plastic sheet, which in this example is colored dark olive green, contains the following components:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,100 parts by weight of polyisobutylene,
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,26 parts by weight EVA or VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,1 part by weight of low molecular weight polyisobutylene,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,1 part by weight of anti-aging agent,
13 Gewichtste le ChromdIDoxid,13 Weightest le ChromdIDoxid,
9 Gewichtsteile Titandioxid,9 parts by weight of titanium dioxide,
42 Gewichtsteile silikatischen Füllstoff,42 parts by weight of silicate filler,
150 Gewichtsteile Calciumkarbonat,150 parts by weight of calcium carbonate,
40 Gewichtsteile Borcarbid,40 parts by weight of boron carbide,
35 Gewichtsteile Braunstein,35 parts by weight of manganese dioxide,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Bei einer Dicke der Kunststoffbahn von 3 mm wird folgende Dosisschwächung erzielt:0.5 parts by weight of gadolinium oxide. The following dose weakening is achieved with a plastic sheet thickness of 3 mm:
auf < 50 % bei thermischen Neutronen (< 100 keV) auf < 80 % bei schnellen Neutronen (Spaltspektrum).to <50% for thermal neutrons (<100 keV) to <80% for fast neutrons (slit spectrum).
Bei einer Dicke der Kunststoffbahn von 10 mm wird bei schnellen Neutronen eine Dosisschwächung auf < 50 % erzieltWith a thickness of the plastic web of 10 mm, the dose is weakened to <50% with fast neutrons
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel enthält die in diesem Beispiel dunkelbraun eingefärbte Kunststoffbahn, die sowohl Neutronen als auch Gamma-Strahlen zu absorbieren vermag, folgende Bestandteile:In a second embodiment, the dark brown colored plastic sheet in this example, which is able to absorb both neutrons and gamma rays, contains the following components:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,100 parts by weight of polyisobutylene,
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,26 parts by weight EVA or VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,1 part by weight of low molecular weight polyisobutylene,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,1 part by weight of anti-aging agent,
22 Gewi-chtstei le braune Pigmentmischung (Eisenoxide, Titandioxid, Ruß),22 parts by weight of brown pigment mixture (iron oxides, titanium dioxide, carbon black),
370 Gewichtsteile Bariumsulfat,370 parts by weight of barium sulfate,
65 Gewichtsteile Borcarbid,65 parts by weight of boron carbide,
40 Gewichtsteile Braunstein,40 parts by weight of brown stone,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.0.5 parts by weight of gadolinium oxide.
Bei einer Dicke der Bahn von 3 mm wird folgende Dosisschwächung erreicht:The following dose reduction is achieved with a web thickness of 3 mm:
auf < 10 7. bei 60 keV auf < 90 % bei 600 keV auf < 75 % bei Höhenstrahlung auf < 90 7. beim hochenergetischen Anteil derto <10 7. at 60 keV to <90% at 600 keV to <75% with vertical radiation to <90 7. at the high-energy portion of the
Höhenstrah lung.
An den Kunststoffbahnen beider Ausführungsbeispiele wurden bei Prüfung nach DIN 16 726 folgende mechanische Eigenschaf en in Längs- und Querrichtung gemessen:Vertical radiation. The following mechanical properties in the longitudinal and transverse directions were measured on the plastic sheets of both exemplary embodiments when tested in accordance with DIN 16 726:
Reißfestigkeit: > 4 N/mm2, Reißdehnung: > 300 ,Tensile strength:> 4 N / mm 2 , elongation at break:> 300,
Weiterreißwiderstand: > 15 N/mm.Tear resistance:> 15 N / mm.
Die Shore A Härte beträgt ca. 80.
The Shore A hardness is approx. 80.
Claims
1. Kunststoffbahn aus hochmolekularen Neutronen moderierenden Polymeren mit einem Bor enthaltenden neutronenabsorbierenden Zuschlagstoff, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Kunststoffbahn erste Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von Neutronen streuenden Schwermetallen wie Mangan, Blei, Wolfram oder Eisen, vorzugsweise Braunstein, sowie zweite Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von breitbandig wirkenden Neutronenabsorbern, nämlich Bor, Gadolinium und Mangan, vorzugsweise Borcarbid, Gadoliniumoxid und Braunstein enthalten sind.1. Plastic web of high molecular weight neutron moderating polymers with a boron-containing neutron-absorbing additive, characterized in that in the plastic web first aggregates with high contents of neutron scattering heavy metals such as manganese, lead, tungsten or iron, preferably brown stone, and second aggregates with high contents of broadband acting neutron absorbers, namely boron, gadolinium and manganese, preferably boron carbide, gadolinium oxide and manganese dioxide are contained.
2. Kunststoffbahn nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweiten Zuschlagstoffe Hafnium, vorzugsweise Hafniumborid, enthalten.2. Plastic sheet according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the second additives contain hafnium, preferably hafnium boride.
3. Kunststoffbahn nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Polymeren Wasserstoffrei ehe Verbindungen sind, vorzugsweise Polyisobutylen mit einem Staudinger-Index im Bereich zwischen 415 cm3/g und 480 cm3/g.3. Plastic sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the polymers are hydrogen-free before compounds, preferably polyisobutylene with a Staudinger index in the range between 415 cm 3 / g and 480 cm 3 / g.
4. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn mit festigkeitsverstärkendem Vlies kaschiert ist.4. Plastic sheet according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plastic sheet is laminated with strength-enhancing fleece.
5. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn inerte feinkörnige anorganische Füllstoffe wie gecoatetes oder ungecoatetes Calciumkarbonat und/oder silikatische Füllstoffe enthält . 5. Plastic sheet according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic sheet contains inert fine-grained inorganic fillers such as coated or uncoated calcium carbonate and / or silicate fillers.
6. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn farbgebende Pigmente wie ober lächenbehandeltes Titandioxid, Zinkoxid, Chrom(III)oxid, Eisenoxide und/oder Ruß enthält.6. Plastic sheet according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plastic sheet contains coloring pigments such as surface-treated titanium dioxide, zinc oxide, chromium (III) oxide, iron oxides and / or carbon black.
7. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß die Zuschlagstoffe, insbesondere Seltenerdmetalle, in Form metallorganischer Verbindungen oder Salze organischer Säuren vorliegen, vorzugsweise als Stearate.7. Plastic sheet according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e that the additives, in particular rare earth metals, are in the form of organometallic compounds or salts of organic acids, preferably as stearates.
8. Kunststoffbahn nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Salze organischer Säuren ungesättigte, kurzkettige, polymerisierbare Verbindungen wie Maleate oder Acrylate sind.8. Plastic sheet according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that salts of organic acids are unsaturated, short-chain, polymerizable compounds such as maleates or acrylates.
9. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn Gamma-Strahlen absorbierende Zusatzstoffe wie Bariumsulfat enthält.9. Plastic sheet according to one of claims 1 to 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plastic sheet contains gamma rays absorbing additives such as barium sulfate.
10. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn aus wenigstens zwei Schichten aufgebaut ist, welche unterschiedliche Neutronen absorbierende bzw. streuende Zuschlagstoffe enthalten. 10. Plastic sheet according to one of claims 1 to 9, characterized in that the plastic sheet is constructed from at least two layers which contain different neutron absorbing or scattering additives.
11. Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn folgende Bestandteile aufweist:11. Plastic sheet according to one of claims 1 to 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plastic sheet has the following components:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,100 parts by weight of polyisobutylene,
15 - 35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,15 - 35 parts by weight EVA or VLDPE,
0,5 - 2 Gewichtsteile niedermolekulares0.5 - 2 parts by weight of low molecular weight
Polyisobutylen,Polyisobutylene,
0,5 - 1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,0.5 - 1.5 parts by weight of anti-aging agent,
100 - 350 Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,100 - 350 parts by weight of fillers / pigments,
100 - 200 Gewichtsteile Calciumkarbonat,100-200 parts by weight of calcium carbonate,
30 - 60 Gewichtsteile Borcarbid,30 - 60 parts by weight of boron carbide,
20 - 50 Gewichtsteile Braunstein,20 - 50 parts by weight of brown stone,
0,01 - 1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.0.01-1 parts by weight of gadolinium oxide.
12. Kunststoffbahn nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kunststoffbahn folgende Bestandteile aufweist:12. Plastic sheet according to claim 9, so that the plastic sheet has the following components:
Gewichtsteile Polyisobutylen,Parts by weight of polyisobutylene,
Gewichtsteile EVA oder VLDPE,Parts by weight EVA or VLDPE,
Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen, ,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,Parts by weight of low molecular weight polyisobutylene,, 5 parts by weight of anti-aging agent,
Gewichtsteile PigmenteParts by weight of pigments
Gewichtsteile Bariumsulfat,Parts by weight of barium sulfate,
Gewichtsteile Borcarbid,Parts by weight of boron carbide,
Gewichtsteile Braunstein und 
Gewichtsteile Gadoliniumoxid. Parts by weight of brown stone and Parts by weight of gadolinium oxide.
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