РЕНТГЕНОЗАЩИТНАЯ РЕЗИНА Российский патент 1997 года по МПК G21F1/10 

Изобретение относится к материалам для защиты от рентгеновского излучения и может быть использовано в медицинской рентгенотехнике, на радиохимических препаратах по выработке и переработке изотопов, в рентгеновской дефектоскопии материалов и т.п.

Известна рентгенозащитная резина на основе синтетического или естественного каучука, наполненного высокодисперсным металлическим свинцом [1]
В известном материале металлический высокодисперсный свинец, ввиду его большой плотности, неравномерно распределен по толщине материала и характеризуется относительно высоким выходом характеристического и рассеянного излучения от металлического наполнителя. Кроме того, со временем просвинцованная резина растрескивается, значительно утрачивая рентгенозащитные свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является защитный материал на основе синтетического или естественного каучука, наполненного жирной кислотой. Наполнитель содержит металлоорганические соединения [2]
К недостаткам известного материала следует отнести его низкую теплостойкость. Это вызвано тем, что температура плавления (с разложением) солей жирных кислот составляет 80-90^oС. Кроме того, ввиду низкой концентрации атомов металла, например свинца, в объеме молекулы жирной кислоты не обеспечиваются высокие значения рентгенозащитных свойств резины.

Техническим результатом изобретения является получение теплостойкой рентгенозащитной резины с повышенными рентгенозащитными свойствами.

Технический результат достигается тем, что рентгенозащитная резина, включающая синтетический или естественный каучук и свинецсодержащий органический наполнитель, содержит в качестве наполнителя высокодисперсный полиэтилсиликонат свинца при следующем соотношении компонентов, мас.

НК пластикат (каучук) 9,40-10,32
Сера 0,80-1,19
Полиэтилсиликонат свинца 75,17-86,37
Гуанамин 0,04-0,10
2-Меркаптобензимидазол 0,01-0,02
Белила цинковые 0,03-0,05
Барит молотый 0,50-11,47
Вазелин технический 0,14-0,16
Техуглерод 0,09-0,14
Нефтеполимерная смола (пиропласт) остальное
Полиэтилсиликонат свинца получают с осаждением из дешевого и широко распространенного в строительстве водного раствора этилсиликоната натрия водным раствором нитрата свинца.

Образующийся в осадке этилсиликонат свинца отделяют от раствора, декантируют водой от щелочи, высушивают при и диспергируют в жаровой мельнице до размера частиц 1-10 мкм.

Готовый наполнитель представляет собой высокодисперсный гидрофобный порошок полиэтилсиликоната свинца белого цвета с объемной массой 1000-1200 кг/м. куб. хорошо совместимый с каучуками. В пересчете на элементарный химический состав содержание свинца в полиэтилсиликонате свинца составляет 75-77 мас. Термическая деструкция полиэтилсиликоната свинца протекает при температуре свыше .

Полиэтилсиликонат свинца является также пластификатором резино-технической смеси. Добавки к каучуку серы и гуаналина обеспечивают его вулканизацию, 2-меркаптобензимидазола, техуглерода и цинкового белила - стабилизацию резины, вазелина и нефтеполимерной смолы пластификации резиновой смеси, барит поглощение вторичной флюорисцентной линии свинецсодержащих компонентов в области 75-80 кэВ при воздействии рентгеновского излучения с энергией выше 100 кэВ.

Рентгенозащитную резину готовят следующим образом. Расчетную смесь компонентов смешивают в турбосмесителе с механическими лопастями при температуре в течение 30-40 мин. Шнековым питателем сырую резину подают в вулканизатор. Вулканизацию резины проводят при температуре в течение 10 мин под удельным давлением на прессе 10 МПа.

Примеры составов рентгенозащитных резин приведены в табл.1.

Результаты испытаний свойств рентгенозащитной резины приведены в табл.2.

Рентгенозащитные свойства материалов изучены на аттестованной во ВНИИФТРИ (г. Москва) гамма-спектрометрической установке в прямой осевой геометрии с детектором типа ППД с использованием рентгеновского источника Прометий-147.

Данные табл. 2 показывают, что предлагаемая рентгенозащитная резина обладает значительно более высокими рентгенозащитными характеристиками в области рентгеновских энергий 40-120 кэВ; линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения в данной области энергий в 3 раза выше, чем в известном материале.

При длительном (в течение 100 час.) воздействии мощного рентгеновского излучения с энергией 200 кэВ на предлагаемый материал полностью сохраняются его рентгенозащитные свойства, тогда как известный материал в аналогичных условиях заметно разрушается (качество защиты снижается на 30-40%).

Теплостойкость предлагаемой рентгенозащитной резины увеличивается в 1,7 раза и достигает .

Предлагаемая рентгенозащитная резина расширяет номенклатуру радиационно-защитных резино-технических материалов.

Источники информации
1. Байза К. и др. Рентгенотехника. АН. Венгрия. Будапешт. 1974, с. 43.

2. Пат. US N 3609372, G 21 F 1/10, 28.09.71.

Использование: для защиты от рентгеновского излучения. Сущность изобретения: рентгенозащитная резина включает каучук, вулканизатор, гуаналин, 2-меркаптобензимидазол, белила цинковые, барит молотый, вазелин технический, техуглерод, нефтеполимерную смолу и высокодисперсный полиэтилсиликонат свинца. 2 табл.

1 Рентгенозащитная резина, включающая каучук, вулканизатор и металлоорганическое соединение в качестве наполнителя, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гуаналин, 2-меркаптобензимидазол, белила цинковые, барит молотый, вазелин технический, техуглерод и нефтеполимерную смолу, а в качестве металлоорганического соединения используют высокодисперсный полиэтилсиликонат свинца при следующем соотношении компонентов, мас.3 НК-пластикат(каучук) 7 9,40 10,323 Сера7 0,80 1,193 Полиэтилсиликонат свинца7 75,17 86,373 Гуаналин 7 0,04 0,103 2-Меркаптобензимидазол7 0,01 0,023 Белила цинковые7 0,03 0,053 Барит молотый7 0,50 11,473 Вазелин технический7 0,14 0,163 Техуглерод7 0,09 0,143 Нефтеполимерная смола (пиропласт)7 Остальное