Патент на изобретение №2364963

(54) ЭЛАСТИЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ РЕНТГЕНОВСКОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЙ

(57) Реферат:

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 10,080,0 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.

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 10,080,0 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	90200
4	Удлинение при разрыве, %	350370
5	Температурный диапазон использования, °С	-70+110
6	Маслобензостойкость	Стоек
7	Технологичность	Сваривается теплом, ультразвуком, клеится
8	Эластичность (число перегибов), килоциклов	100300

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

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.

Формула изобретения

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