Изобретение относится к полимерным композициям на основе порошковых вольфрама, железа и полипропилена, которые могут применяться для изготовления конструкционных изделий для биологической защиты от радиоактивных излучений.The invention relates to polymer compositions based on tungsten, iron and polypropylene powder, which can be used for the manufacture of structural products for biological protection against radioactive radiation.
Одним из основных требований, которым должны соответствовать полимерные композиции, предназначенные для изготовления конструкционных изделий для биологической защиты от радиоактивных излучений, кроме этой защиты от радиоактивных излучений, является обеспечение достаточно высокой механической прочности изделий из этих композиций.One of the main requirements that must be met by polymer compositions intended for the manufacture of structural products for biological protection against radioactive radiation, in addition to this protection against radioactive radiation, is to ensure a sufficiently high mechanical strength of products from these compositions.
Известны композиции для защиты от естественного радиационного фона на основе серы (связующего) и минеральных наполнителей (Патент РФ №2153714).Known compositions for protection against natural radiation background based on sulfur (binder) and mineral fillers (RF Patent No. 2153714).
Также известен строительный полимер - раствор для защиты от радиации, содержащий эпоксидную смолу ЭД-16, полиэтиленполиамин (связующее), пластификатор и наполнитель из оптического стекла определенного гранулометрического состава (Патент РФ №2142439).Also known is a building polymer - a solution for radiation protection, containing ED-16 epoxy resin, polyethylene polyamine (binder), a plasticizer and an optical glass filler of a certain particle size distribution (RF Patent No. 2142439).
Известен материал, защищающий от проникновения излучений, содержащий резиновую основу и порошкообразный наполнитель с определенным гранулометрическим составом, обеспечивающим максимальную упаковку частиц в единице объема композиции (Патент РФ №2111559).Known material that protects against the penetration of radiation, containing a rubber base and a powdery filler with a certain particle size distribution, providing maximum packing of particles per unit volume of the composition (RF Patent No. 2111559).
Недостатком указанных композиций является их невысокая механическая прочность.The disadvantage of these compositions is their low mechanical strength.
Композиции на основе серы и эпоксидных смол достаточно хрупки, имеют относительно невысокую механическую прочность. Композиции на основе эластичных полимерных материалов (резиновые смеси, каучуки) непригодны для изготовления конструкционных деталей ввиду их высокой эластичности, способности деформироваться при приложении незначительной нагрузки.Compositions based on sulfur and epoxy resins are quite fragile and have relatively low mechanical strength. Compositions based on elastic polymeric materials (rubber compounds, rubbers) are unsuitable for the manufacture of structural parts due to their high elasticity, the ability to deform when light loads are applied.
Сравнительно высокой механической прочностью обладают композиции на основе полиолефинов (полиэтилена, полипропилена).Compositions based on polyolefins (polyethylene, polypropylene) have relatively high mechanical strength.
Ближайшим по технической сущности к заявляемому техническому решению является полимерная композиция следующего состава, мас.%:Closest to the technical nature of the claimed technical solution is a polymer composition of the following composition, wt.%:
(технические условия АОТУ249).(technical conditions of AOTU249).
Недостатком этой композиции является низкий показатель предела прочности на растяжение (ниже 120 кг/см2).The disadvantage of this composition is the low tensile strength (below 120 kg / cm2 ).
Задача заявленного технического решения - разработка полимерной композиции для защиты от радиоактивных излучений на основе порошковых вольфрама, железа и полипропилена, которые могут применяться для изготовления конструкционных изделий с достаточно высокими механическими характеристиками с получением предела прочности на растяжение не менее 220 кг/см2.The objective of the claimed technical solution is the development of a polymer composition for protection against radioactive radiation based on tungsten, iron and polypropylene powder, which can be used for the manufacture of structural products with sufficiently high mechanical characteristics with a tensile strength of at least 220 kg / cm2 .
Поставленная техническая задача решается использованием в композиции состава, мас.%:The technical problem is solved by using the composition in the composition, wt.%:
причем содержание частиц вольфрама менее 30 мкм должно быть не более 7 мас.%.moreover, the content of tungsten particles less than 30 microns should be no more than 7 wt.%.
Известно, что наполнители неорганической природы при добавлении в полимерную матрицу увеличивают механические характеристики композиции (В.Е.Гуль. Структура и прочность полимеров. М., Химия, 1971).It is known that fillers of inorganic nature when added to the polymer matrix increase the mechanical characteristics of the composition (V.E. Gul. Structure and strength of polymers. M., Chemistry, 1971).
Увеличение механических характеристик композиции на основе полимерной матрицы зависит не только от количества вводимого наполнителя, но и от размера частиц последнего (Промышленные полимерные композиционные материалы. Под ред. М.Ричардсона. М., Химия, 1980 г.).The increase in the mechanical characteristics of a composition based on a polymer matrix depends not only on the amount of filler introduced, but also on the particle size of the latter (Industrial Polymer Composite Materials. Edited by M. Richardson. M., Chemistry, 1980).
Известно, что чем меньше размер частиц наполнителя, тем больше удельная поверхность последнего, тем больше необходимо полимера для капсулирования частиц требуемой механической прочности изделий из этой композиции.It is known that the smaller the particle size of the filler, the larger the specific surface of the latter, the more polymer is needed to encapsulate the particles of the required mechanical strength of the products from this composition.
Вольфрам в составе композиции имеет размер частиц от 0,5 мкм до 160 мкм, причем мелкой фракции до 30 мкм более 25 мас.%.Tungsten in the composition has a particle size of from 0.5 microns to 160 microns, with a fine fraction of up to 30 microns more than 25 wt.%.
Известно, что твердый наполнитель, размеры частиц которого больше надмолекулярных образований полимера, часто играет роль адсорбента, на поверхности которого адсорбируются молекулы полимера. При этом образуются высокоориентированные адсорбционные слои, способствующие повышению механической прочности полимерного материала.It is known that a solid filler, the particle size of which is larger than the supramolecular formations of the polymer, often plays the role of an adsorbent, on the surface of which polymer molecules are adsorbed. In this case, highly oriented adsorption layers are formed, contributing to an increase in the mechanical strength of the polymer material.
Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию «новизна».The analysis of publicly available sources of information on the prior art did not allow to identify a technical solution identical to the declared one, on the basis of which it is concluded that the latter is unknown, i.e. compliance presented in this application of the invention with the criterion of "novelty."
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение (см. таблицу).The following are examples illustrating the invention (see table).
Полимерную композицию состава, мас.%:The polymer composition composition, wt.%:
получают по известным режимам смешения порошковых компонентов.receive according to known modes of mixing powder components.
Образцы для испытаний изготавливают методом прессования по известным режимам.Test samples are made by pressing according to known modes.
Примечание. Предел прочности на растяжение определен по ГОСТ 11262-80.Note. The tensile strength is determined according to GOST 11262-80.
Анализ таблицы показывает, что содержание частиц вольфрама до 30 мкм менее 7 мас.% обеспечивает выполнение требования КД по получению предела прочности на растяжение не менее 220 кг/см2.Analysis of the table shows that the content of tungsten particles up to 30 μm of less than 7 wt.% Ensures compliance with the requirements of the design documentation for obtaining a tensile strength of at least 220 kg / cm2 .
Предложенная композиция может быть использована для конструкций биологической защиты от радиоактивного излучения.The proposed composition can be used for structures of biological protection against radioactive radiation.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006100478/04ARU2326905C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Polymer composition |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006100478/04ARU2326905C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Polymer composition |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006100478A RU2006100478A (en) | 2007-07-20 |
| RU2326905C2true RU2326905C2 (en) | 2008-06-20 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006100478/04ARU2326905C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Polymer composition |
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2326905C2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2597651A1 (en)* | 1986-04-16 | 1987-10-23 | Aerospatiale | X-RAY PROTECTIVE MATERIAL AND METHODS OF MAKING THE MATERIAL |
| RU2030803C1 (en)* | 1991-10-30 | 1995-03-10 | Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Matrix on polymer base for protective material and flexible material for protection against x-ray and gamma radiation |
| US6048379A (en)* | 1996-06-28 | 2000-04-11 | Ideas To Market, L.P. | High density composite material |
| DE10202987A1 (en)* | 2002-01-26 | 2003-07-31 | Philips Intellectual Property | X-ray absorption grating |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2597651A1 (en)* | 1986-04-16 | 1987-10-23 | Aerospatiale | X-RAY PROTECTIVE MATERIAL AND METHODS OF MAKING THE MATERIAL |
| RU2030803C1 (en)* | 1991-10-30 | 1995-03-10 | Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Matrix on polymer base for protective material and flexible material for protection against x-ray and gamma radiation |
| US6048379A (en)* | 1996-06-28 | 2000-04-11 | Ideas To Market, L.P. | High density composite material |
| DE10202987A1 (en)* | 2002-01-26 | 2003-07-31 | Philips Intellectual Property | X-ray absorption grating |
| Title |
|---|
| Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие. - М.: Химия, 1981, с.237.* |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006100478A (en) | 2007-07-20 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khalil et al. | Development and characterization of epoxy nanocomposites based on nano-structured oil palm ash | |
| RU2081135C1 (en) | Environmentally appropriate wood-filled plastic and method of preparation thereof | |
| Toro et al. | Mechanical and Morphological Studies of Poly (propylene)‐Filled Eggshell Composites | |
| KR101672384B1 (en) | Composition for the protection of moisture sensitive devices | |
| US20180022908A1 (en) | Molding material mixture and method for producing the same | |
| Ayrilmis et al. | Effect of wood-derived charcoal content on properties of wood plastic composites | |
| Jiang et al. | The effects of surface modification of ground calcium carbonate powdery fillers on the properties of PVC | |
| Zhu et al. | Effects of the incorporation of nano-bamboo charcoal on the mechanical properties and thermal behavior of bamboo-plastic composites | |
| Tiwari et al. | Synergistic influence of CaCO3 nanoparticle on the mechanical and thermal of fly ash reinforced epoxy polymer composites | |
| Li et al. | Effect of sepiolite filler in malamine-urea-formaldehyde resin on the properties of three-ply plywood | |
| CN109065755B (en) | Display panel and packaging member | |
| RU2326905C2 (en) | Polymer composition | |
| Dungani et al. | A study on fracture toughness of nano-structured carbon black-filled epoxy composites | |
| RU2260213C1 (en) | Polymer composition for biological protection from neutron radiation | |
| JP2008545853A (en) | Desiccant plastic material composition for molded articles | |
| Guidigo et al. | Polyethylene low and high density-polyethylene terephthalate and polypropylene blend as matrices for wood flour-plastic composites | |
| Masłowski et al. | Cereal straw and their physical modifications with hydrophilic and hydrophobic silica–The influence of functional hybrid material on natural rubber biocomposites | |
| Qhazi | Study the effect of the particle size on mechanical properties of particulate natural composite materials | |
| Akinci et al. | Mechanical properties of cost-effective polypropylene composites filled with red-mud particles | |
| Saini et al. | Study on PVC composites containing Eugenia jambolana wood flour | |
| Karumuri et al. | The distribution and role of nanoclay in lignocellulose–polymer blends | |
| Hosseinihashemi et al. | Hardness, decay and water resistance of Polypropylene/Montmorillonite/Almond shell flour composites | |
| Tasdemir et al. | Effects of Particle Size on Mechanical, Thermal and Morphological Properties of Untreated Nano and Micro Calcium Carbonate Powder [CaCO^ sub 3^] filled HDPE Polymer Composites | |
| Cai | Wood modifications for valued-added applications using nanotechnology-based approaches | |
| RU2414487C2 (en) | Nanocomposite antifriction polymer material |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) | Effective date:20070924 |