РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 1995 года по МПК C08L23/16 C08K3/00 G21F1/10 C08L23/16 C08L23/34 C08K3/00 C08K3/06 C08K3/22 

Изобретение относится к составам резиновых смесей, используемых в медицинской технике и других отраслях в качестве защитной одежды, экранов от рентгеновского излучения.

Известен материал для изготовления рентгенозащитных экранов (1).

Экран содержит 3 слоя из разных материалов:
1-ый слой содержит по крайней мере один элемент из группы - уран, свинец, вольфрам;
2-ой слой содержит по меньшей мере один элемент из группы - олово, индий, палладий;
3-ий содержит соответственно один элемент как из группы - цинк, медь, никель.

Недостатками аналога являются - наибольшая токсичность - уран, свинец, дефицитность - вольфрам; громоздкость конструкции, невозможность создания одежды, т.е. функциональной реализации.

В качестве прототипа взята резина рентгенозащитная марки Я-1002 и Я-1002Т ТУ 38-105-455-72, технологический регламент ТР N 7-6642-75, следующего состава, мас. ч. : Натуральный каучук 100 Барит 250 Окись свинца (свинцовый глет) 750 Масло вазелиновое 22,95 Технологические добавки и серная вулканизующая группа 32,52.

Резиновые смеси Я-1002 и Я-1002Т предназначены для изготовления рентгенозащитных изделий по ТУ 38-105-455-72 в простом (Я-1002) и тропическом исполнениях (Я-1002Т) (2).

Существенными недостатками этой резины являются:
низкая механическая прочность, выражающаяся в выкрашивании частиц материала, как в цеховых условиях, так и в эксплуатации, частицы, содержащие окисел свинца, могут попадать в организм человека;
токсичность материала из-за содержания PbO;
недостаточная экранирующая способность.

Цель изобретения - разработать состав резиновой смеси, имеющей повышенную в 1,5-2 раза механическую прочность при полной безвредности как компонентов, так и материала в целом могущего применяться для изготовления защитной одежды, экранов, компонентов рентгеноаппаратуры в медицинской технике при одновременном повышении экранирующих свойств. При этом сырьевые компоненты не должны быть дефицитны и иметь приемлемые для потребления цены.

Поставленная цель достигается использованием в композиции на полимерной матрице из этилен-пропиленового каучука:
хлорсульфированного полиэтилена в качестве функционального наполнителя;
порошка ПФ оптического в строго выбранном соотношении.

Резиновая смесь (преимущественно для защитной одежды и экранов от рентгеновского излучения) на основе этилен-пропиленового каучука и хлорсульфированного полиэтилена содержит вулканизующие добавки серного типа, а в качестве рентгенозащитного наполнителя - порошок полировальный ПФ оптический, в следующем соотношении (массовые части на 100 мас.ч. каучука): Этилен-пропиленовый каучук 100
Хлорсульфированный полиэтилен 12-16
Порошок полировальный ПФ оптический 476-695
Вулканизующие добавки серного типа 6,7-6,8.

Порошок полировальный ПФ оптический выпускается по ТУ 95.1161-90 СХМПО г. Силламяэ ЭР, свойства порошка приведены в табл. 1.

Изготовление смесей проводилось на лабораторных вальцах, вулканизация в прессе и вулканизаторе непрерывного действия типа "Бузулук" по режиму, приведенному в табл. 2.

Испытания проводились на образцах по стандарту ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-75.

Состав и свойства предлагаемых смесей иллюстрируются данными, приведенными в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что механическая прочность предложенного решения - 43-48 кгс/см², прототипа - 24, т.е. в 1,5-2 раза ниже. Последнее выражается в склонности материала к крошению как в цеховых условиях изготовления, так и в эксплуатационных, при этом частицы, содержащие окисел свинца, могут попадать в организм человека.

Экранирующая способность, т. е. свинцовый эквивалент для решения 2, 3 составляет 0,56-0,66 мм, для прототипа - 0,31 мм, вдвое ниже. Отсюда толщина образца предлагаемой резины, соответствующей чистому свинцу толщиной 0,6 мм, составляет 2,47-2,58 мм (решения 2, 3): для прототипа же требуется толщина вдвое большая, что усложняет элементы изделия, делая их громоздкими, неудобными, особенно применительно к одежде медицинского персонала.

Кроме того, заявляемая композиция является нетоксичной (табл. 3) и содержит недефицитные и недорогие компоненты. Прототип чрезвычайно токсичен из-за содержания в нем окисла свинца. Вытекающая отсюда экологическая проблема становится основанием для закрытия производства свинцовосодержащих резин.

В настоящее время выпуск свинцовосодержащих резин резко сокращен и может быть полностью прекращен.

Стоимость рентгенозащитной резины по прототипу дороже в 5-10 раз предложенной резины из-за содержания в ней натурального каучука, импортируемого за валюту.

Предложенное решение обеспечивает экономию валютных средств.

Использование: медицинская техника, в качестве защитной одежды, экранов от рентгеновского излучения. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит мас. ч.: этилен-пропиленовый каучук 100; хлорсульфированный полиэтилен 12-16; серная вулканизующая группа 6,7-6,8 и рентгенозащитный наполнитель - порошок полировальный; оптический с содержанием диоксида церия не менее 70 мас. % и массовой долей фтор-иона 9-14% 476-695. Характеристика материала: свинцовый эквивалент для толщины образца δ =2 мм составляет 0,56-0,65 мм, толщина образца, соответствующая 0,6 мм Pb, 2,47-2,58 мм; предел прочности при растяжении 45-48 кгс/см² относительное удлинение 145-160%, материал не токсичен, не оставляет следов при касании, при длительной эксплуатации на сгибах не крошится, сохраняет монолитность. 3 табл.

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ для изготовления рентгенозащитных экранов и одежды, включающая карбоцепной каучук, серную вулканизующую группу и рентгенозащитный наполнитель, отличающаяся тем, что резиновая смесь в качестве карбоцепного каучука содержит этилен-пропиленовый каучук, в качестве рентгенозащитного наполнителя - порошок полировальный ПФ оптический с содержанием диоксида церия не менее 70 мас.%, массовой долей фтор-иона 9-14% и удельной поверхностью 0,6-1,1 м²/г и дополнительно хлорсульфированный полиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Этилен-пропиленовый каучук - 100
Хлорсульфированный полиэтилен - 12 - 16
Серная вулканизующая группа - 6,7 - 6,8
Порошок полировальный ПФ оптический с содержанием диоксида церия не менее 70 мас.%, массовой долей фтор-иона 9-14% и удельной поверхностью 0,6 - 1,1 м²/г - 476 - 695