ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА Советский патент 1973 года по МПК C08L23/06 H01B1/00 

1

Изобретение относится /к электропроводящим полиолефиновым композициям, которые применяются для изготовления иопизационных камер, предназначенных для дозиметрии нейтронОВ.

Одним ИЗ недостатков применяемых ионизационных .камер для целей нейтронной дозиметрии является трудность обеспечения наилучшей тканеэквивалентности и гомогенности при достаточной электропроводности. Необходимо, чтобы вещество, из .которого сделана камера, было как можно ближе по составу к биологической ткани, т. е. чтобы оно было тканеэквивалентным. Обычно за основу берут мЯГкую биологическую ткань. Допустимые отклонения в элементарном составе тканеэквивалентного материала устанавливают при расчете параметров измерительных камер.

Известна тканеэквивалентиая электроороводящая КОМПОЗИЦИЯ на основе полиэтилена, получаемая лутем смешения размельченных в порощок полиэтилена, углерода и азотнокислого аммония. Однако та-кой материал обладает недостаточными гомогенностью и проводимостью, причем после повторной переработки проводимость становится неудовлетворите.тьной.

С щелью устранения указанных недостатков, повышения электропроводности, прочности тл гомогенности материала и стабильности электропроводности при его переработке, предлагается электропроводящая композиция на основе полиэтилена, ацетиленовой сажи и азотсодержащего соединения, в которую в качестве последнего введен меламин, и компоненты взяты в следующих количествах (в вес. %): Полиэтилен64,6-69,8

Ацетиленовая сажа 25,0-30,0 Меламин5,2- 5,4

Композиция обладает тканеэквивалентностью И имеет следующий элементарный состав

(в %):

Найдено

Вычислено

85,7-86,0 С 86,31-86,19

10,4-10,1 Н 10,22-10,20

3,4- 3,8 N 3,47- 3,61 Свойства КОМПОЗИЦИИ: Удельное объемное электрическое сопротивле1,,5-10 ние (ри), ом-см Удельное поверхностное электрическое со1,,0-10 противление (PS), ом Разрушающее напряжение при растяжении

300-370 (ар), кгс/см Относительное удлине10ние при разрыве (е), % Предел прочности при 200-260 статическом изгибе (оп) Ударная вязкость, KSCMJCM 12,0-12,5 Твердость по Бринеллю (Нв ), ка/лел|27-7,8 Теплостойкость то Вика, °С 99-100 водапоглощение за 24 час, г/дм не более 0,1 Предлагаемая электропроводящая комлозиция имеет элементарный состав, близкий к составу мягкой (биологической Т1кани, отличается высокой прочностью, гомогенностью и электропроводностью, которая практически не изменяется при перйра-ботке, и может найти применение для изготовления ионизационных камер различных конструкций, предназначенных для дозим-етрии нейтронов. Композвдию готовят путем смешения .компонентов при «повышенных температурах, например, на вальцах, в смесителях типа «Бенбери и в экструдерах. Компоненты композиции в химическое взаимодействие не вступают. Пример 1. 69,8 вес. % полиэтилена марки П4040, 25 вес. % адетиленовой сажи и 5,2 вес. % меламина смешивают на вальцах при температуре в течение 15 мин до образования гомогенного «полотна. Полученное «полотно разрезают на полосы шириной 30-40 мм и затем экструдируют в виде прутков при температуре 150-190°С с последуюш,им их дроблением на роторной дробилке. Элементарный состав композиции (в %): Вычислено Найдено С 86,3185,7 Н 10,2210,4 N 3,473,4 Полученные образцы имеют следующие свойства: р при температуре 20±3°С, ом-см8,5-10 р.; при температуре 20±3°С, ом1,2-W ВодопоГ|ЛОщение за 24 час, более 0,1 Ор, кгс. 6, %10 ош кгс/см 200 Нв, KejMM 7,0 Теплостойкость по Ви.ка, °С99 Ударная вязкость, кгсм/см 12,0 После повторной переработки полученной композиции на вальцах и при экструзии р н Р практически не изменяются и составляют соответственно 1,0-10 о.и-с.и и 1,0-10 ом. Пример 2. 69,6 вес. % полиэтилена марки П4040, 25 вес. % ацетиленовой сажи и 5,4 вес. % меламина смешивают в пластосмесителе типа «Бенбери при температуре 160°С в течение 15 мин. Получают гомогенную композицию черного цвета. Горячую массу выгружают и прокатывают на вальцах при температуре 120°С. Полученное «полотно разрезают на полосы шириной 30-40 мм и затем экструдируют в виде прутков при температуре 150-190°С с последующим их дроблением на роторной дробилке. Элементарный состав полученной композиции (в %): Вычислено Найдено G 86,1986,0 Н 10,2010,1 N 3,613,8. Свойства композиции PJJ при температуре 20±3°С, ом-см1,7-10 р,5 при температуре 20±3°С, ом2,0-10 Ор, кгс/см 300 е, %10 ап, кгс/см 260 НБ , кг/мм 7,8 Теплостойкость по Вика, °С100 Ударная вязкость, кгсм/см 12,5 Водопоглощение, более 0,1 После повторной переработки полученной композиции на вальцах и при экструзии р, и ра практически не изменяются и составляют соответственно 1,5-10 ОМСМ и 1,9-10 ом. Пример 3. (контрольный). 65 вес. % полиэтилена марки П4040, 25 вес. % ацетиленовой сажи и 10 вес. % азотнокислого аммония смешивают на вальцах при температуре 160°С в течение 15 мин. Полученное «полотно разрезают на полосы шириной 30-40 мм и экструдируют в виде прутков при температуре 150-190°С с последующим их дроблением на роторной дробилке. Элементарный состав полученной композиции по расчету был следующим (в %): С80,7 Н9,8 О6,0 N3,5 р„ и Pi композиции соответственно составляют 4,4-105-2,0-10 ом-см и 3,0-105 ом, а Ор 200-250 кгс/см. Полученная композиция имеет белые вк1рапления на черном фоне. С повышением процентного содержания азотнокислого аммония количество вкраплений увеличивается. Это свидетельствует о плохом совмещении азотнокислого аммония с полиэтиленом и сажей и вследствие этого недостаточной гомогенности композиции. После повторной переработки композиции, содержащей азотнокислый аммоний, на вальцах и при экструзии РЩ композиции повышается до порядка 10 ом-см. Предмет изобретения Электропроводящая композиция на основе полиэтилена, ацетиленовой сажи и азотсодержащего соединения, отличающаяся тем, что, с елью повышения электропроводности, прочости и гомогенности композиционного матеиала и стабильности электропроводности при го переработке, в состав композиции в качр5стве азотсодержащего соединения введен ламин, а компоненты взяты в следующих личествах (в вес. %): 376400 6 ме-Полиэтилен64,6-69,8 ко.-Ацетиленовая сажа25,0-30,0 Меламин5,2- 5,4