РЕНТГЕНОЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1997 года по МПК G21F1/02 

Изобретение относится к биологической защите от рентгеновского излучения и может быть использовано для изготовления наполнителей в полимерной, резинотехнической, кабельной промышленности.

Наиболее широко используется в качестве рентгенозащитного материала в полимерах и резинотехнических матрицах и композициях высокодисперсный металлический свинец [1]
Известный рентгенозащитный материал неравномерно распределяется в объеме пластических масс ввиду его гидрофильности (смачивание водой) и высокой разности удельных масс свинца и пластических масс.

Известен рентгенозащитный материал, включающий, гидроалюминат бария и баритовый песок [2]
Недостатком известного материала является недостаточно высокие рентгенозащитные свойства, высокая гидрофильность материала, комкование при хранении, вымывание из материала ядовитых солей бария (ПДК=6 мг/м³).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рентгенозащитный материал, включающий оксиды свинца, железа и карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. PbO (70 90), FeO (5 25) и CaCo (5 10) [3]
Известный материал не обладает гидрофобными свойствами (смачивается водой) и недостаточно высокими рентгенозащитными свойствами в области жесткого рентгеновского излучения (E=100 200 кэВ). При длительном хранении во влажных условиях материал комкуется, теряет высокую сыпучесть.

Технической задачей данного изобретения является повышение рентгенозащитный и гидрофобных свойств материала.

Поставленная задача достигается тем, что рентгенозащитный материал, включающий оксид свинца, содержит дополнительно этилсиликонат натрия и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов в предлагаемом материале, мас.

Оксид свинца 95 97
Этилсиликонат натрия 1 4
Стеарат цинка 1 2
Предложенное техническое решение отличается от известного рентгенозащитного материала тем, что материал представляет однородную композицию, состоящую из модифицированного этилсиликонатом натрия оксида свинца белого цвета и экранированного гидрофобной оболочкой из стеарата цинка. Химическая модификация и гидрофобизация оксида свинца способствует снижению экологической опасности свинцовосодержащих соединений, используемых в качестве наполнителей в пластических массах. Признаки, отличающие техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при излучении данной и смежной областей техники.

Пример: Суспензию гидроксида свинца с влажностью 25 30% смешивают в смесителе в течение 20 30 мин с этилсиликонатом натрия при комнатной температуре. Суспензию высушивают при температуре 170 180^oC до остаточной влажности 0.1 0.15 мас. и диспергируют в шаровой мельнице при температуре 80 100^oC в присутствии стеарата цинка в течение 15 20 мин.

Готовый материал белого цвета обладает высокой сыпучестью, не смачивается водой, с размером частиц не более 15 мкм.

Этилсиликонат натрия (ТУ 6-02-696-76) представляет собой 15-20%-ный водный раствор кремний органического соединения. При термической обработке модифицированный гидроксид свинца переходит в модифицированную форму оксида свинца, частицы которого экранированы кремнийорганическим соединением. Дополнительная обработка модифицированного оксида свинца стеаратом цинка пластифицирует материал и повышает его гидрофобность.

Составы предлагаемого и известного рентгенозащитных материалов представлены в таблице 1.

Результаты испытаний свойств материалов приведены в табл.2. Рентгенозащитные свойства материалов изучены на пресс-порошках, спрессованных под давлением 50 МПа, толщине 1.0 см на аттестованной во ВНИИФТРИ (г. Москва) гамма-спектрометрической установке в прямой осевой геометрии "источник-образец-детектор (кристалл NaI (Ti) 63x63"). Исследования приведены на базе рентгеновского источника Pm 147.

Данные табл. 2 показывают, что предлагаемый рентгенозащитный материал обладает высокими гидрофобными свойствами (водопоглощение снижается в 9 11 раз в сравнении с известным материалом). Значительно более высокие и рентгенозащитные показатели в предлагаемом материале: кратность ослабления излучения с энергией 40; 86 и 145 кэВ возрастает в 2 2.6 раза. Предлагаемый рентгенозащитный материал имеет особенно высокие рентгеновские характеристики в низкоэнергетическом (E= 10 40 кэВ) и высокоэнергетическом (E= 140 200 кэВ) поле рентгеновского излучения.

Предлагаемый рентгенозащитный материал имеет белый цвет, высокую дисперсность и хорошо совместим с пластическими и резинотехническими массами. Максимальная температура эксплуатации материала с сохранением гидрофобных свойств 150^oC.

Предлагаемый материал расширяет номенклатуру радиационнозащитных материалов и является перспективным наполнителем пластических и резино-технических композиций, используемых в атомной, радиохимической промышленности и медицинской радиологии и рентгеновской диагностике.

Использование: для защиты от рентгеновского излучения. Сущность изобретения: рентгенозащитный материал содержит оксид свинца, этилсиликонат натрия и стеарат цинка при следующем соотношении, мас.%, оксид свинца 95 - 97; этилсиликонат натрия 1 - 4; стеарат цинка 1 - 2. 2 табл.

Рентгенозащитный материал, включающий оксид свинца, отличающийся тем, что материал содержит дополнительно этилсиликонат натрия и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид свинца 95 97
Этилсиликонат натрия 1 4
Стеарат цинка 1 2р