ЭЛАСТИЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ РЕНТГЕНОВСКОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЙ Российский патент 2009 года по МПК G21F1/10 

Изобретение относится к материалам для защиты от радиационных излучений, которые могут быть использованы при создании защитной одежды, экранов, облицовки и других изделий.

Известен эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащий связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов (патент РФ №2030803, G21F 1/10, 1995 г. - ближайший аналог). При этом в качестве связующего в материале используются в основном каучуки.

Недостатками ближайшего аналога являются:

- недостаточно высокие защитные свойства материала;

- изготовление из материала различных изделий возможно лишь путем склеивания или литья их составных элементов;

- наличие этапа вулканизации в процессе производства материала;

- использование в материале различных добавок для упрощения технологического процесса и повышения термоокислительной стабильности материала;

- ограниченность применения материала при низких температурах.

Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств материала и его основных технических характеристик, упрощение технологического процесса производства материала и различных из него изделий, расширение температурного диапазона применения материала.

Этот результат в эластичном материале для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащем связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов, достигается тем, что связующее выполнено из термопластичного полиуретана при следующем соотношении компонентов: термопластичный полиуретан 10,0…80,0 мас.%, остальное - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов.

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, как указано выше, содержит термопластичный полиуретан и порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов.

Выполнение связующего из термопластичного полиуретана дает возможность повысить основные характеристики материала, его эластичность, прочность, стойкость к внешним атмосферным факторам, упростить технологию производства самого материала и различных из него изделий, расширить температурный диапазон использования материала.

Эластичный материал, в отличие от прототипа, может свариваться тепловой сваркой и ультразвуком, что существенно упрощает технологию производства из него изделий, особенно больших размеров и сложной формы. Кроме сварки, заявленный материал также хорошо клеится. Он может использоваться повторно.

Эластичный материал получают следующим способом.

Гранулы термопластичного полиуретана и оксидов тяжелых металлов в необходимом соотношении смешивают друг с другом. Затем полученную смесь подают в планетарный экструдер, в котором при температуре плавления термопластичного полиуретана она плавится. После этого расплав подают в каландр, где получают пленку заданной толщины и ширины.

Основные свойства эластичного материала представлены в таблице 1.

Использование наполнителя - порошкообразного вольфрама или оксидов тяжелых металлов обеспечивает получение высоких защитных свойств заявленного эластичного материала. Эти свойства, полученные в результате обработки проведенных испытаний, оценивались линейным коэффициентом ослабления гамма-излучения пластин, изготовленных из заявленного эластичного материала. Указанный коэффициент ослабления представляет собой отношение измеренных доз изучения, полученных между источником излучения и детектором дозиметра-радиометра при отсутствии и наличии образца.

Таблица 1 Основные свойства материала №№ Свойства материала Показатели 1 Удельная масса, кг/м³ 4900 2 Полезная ширина, см 150 3 Прочность на разрыв, МПа 90…200 4 Удлинение при разрыве, % 350…370 5 Температурный диапазон использования, °С -70…+110 6 Маслобензостойкость Стоек 7 Технологичность Сваривается теплом, ультразвуком, клеится 8 Эластичность (число перегибов), килоциклов 100…300

Значения этого линейного коэффициента ослабления в зависимости от толщины пластин и мощности источников излучения представлены в таблице 2.

Таблица 2 Линейный коэффициент ослабления гамма-излучения пластин Изотопы Толщина пластин, мм 0,35 0,7 1,05 1,4 1,75 2,1 2,45 4,65 Со - 60 1,001 1,003 1,011 1,021 1,027 1,039 1,056 1,123 Cs - 137 1,014 1,028 1,042 1,058 1,069 1,085 1,101 1,214 Ir - 192 1,039 1,063 1,076 1,104 1,128 1,160 1,200 1,402 Sc - 75 1,081 1,181 1,265 1,341 1,442 1,537 1,646 2,353 Примечание: Данные табл.2 получены при наполнении материала пластин порошкообразным вольфрамом, равным 75,0 мас.%.

Заявленное изобретение позволяет получить эластичный материал, обладающий высокой эффективностью защиты от рентгеновского и гамма-излучений. Основными достоинствами эластичного материала являются высокие физико-механические и эксплуатационные характеристики, возможность получения защитной от излучений пленки, технологичность производства материала и различных из него изделий, отсутствие пластификатора, возможность варьирования композиции материала в широких пределах, отсутствие токсичности в производстве и эксплуатации, широкий температурный диапазон использования материала (-70°С…+110°С), возможность повторной переработки материала. Эти достоинства вместе с высокой эффективностью защиты от излучений дают основание полагать, что предложенный эластичный материал может найти широкое применение на практике.

Изобретение относится к материалам для защиты от радиационных излучений, которые могут быть использованы для создания защитной одежды, экранов, облицовки и других изделий. Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений состоит из связующего и наполнителя - порошкообразного вольфрама или оксидов тяжелых металлов. Связующее выполнено из термопластичного полиуретана. Этого полиуретана в защитном материале содержится 10,0…80,0 мас.%, а остальное - указанный вольфрам или оксиды тяжелых металлов. Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств материала и его основных технических характеристик, упрощение технологического процесса производства материала и различных из него изделий, расширение температурного диапазона применения материала. 2 табл.

Эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений, содержащий связующее и наполнитель - порошкообразный вольфрам или оксиды тяжелых металлов, отличающийся тем, что связующее выполнено из термопластичного полиуретана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Термопластичный полиуретан 10,0-80,0 Порошкообразный вольфрам или   оксиды тяжелых металлов остальное