Термостойкая полиоргансилоксановая композиция для защиты от нейтронного излучения

Изобретение относится к материалам для защиты от нейтронного излучения. Предложена термостойкая полиорганосилоксановая композиция, содержащая (мас.ч.) полимерное связующее – диметилсилоксановый каучук с концевыми –ОН группами СКТН-А (100), наполнитель аморфный бор (5-30), искусственный графит (5-50) и катализатор К-18 (4). Технический результат - создание термостойкой композиции для поглощения нейтронов, позволяющей повысить надежность защитных свойств получаемого материала, а также использовать его при температуре более 250°С. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к ядерной технике при создании материалов для защиты от нейтронного излучения. Материал содержит полиорганосилоксан с концевыми группами -ОН, который взаимодействует с другими компонентами. Дополнительные компоненты включают в себя: нейтронопоглощающее соединение, такое как порошок аморфного бора, графит искусственный для замедления нейтронов, катализатор отверждения, чтобы в дальнейшем получить борсодержащую композицию с высокими защитными свойствами.

Известна боросодержащая композиция для защиты от нейтронного излучения на основе полипропилена, содержащая в качестве наполнителя бор аморфный и нитрид бора при следующем соотношении компонентов, мас. %: бор аморфный 4-6; нитрид бора 9-11; полипропилен 83-87. Технология приготовления данной композиции включает смешение всех компонентов в шаровом смесителе с дальнейшим экструдированием полученной смеси. Полученная композиция используется в качестве конструкционного материала, из которого изготавливают изделия по установленной технологии (Патент РФ №2096431, опубл. 20.11.97, МПК C08L 23/12).

Известна боросодержащая композиция для защиты от нейтронного излучения, включающая олефиновый полимер, представляющий собой полипропилен или полиэтилен, с наполнителем - нитридом бора при следующем соотношении компонентов, мас. %: полипропилен или полиэтилен 30-50, нитрид бора 50-70. Способ приготовления данной композиции заключается в смешении нитрида бора с частью олефинового полимера в шаровом смесителе с последующим добавлением оставшегося олефинового полимера и продолжением смешения в шаровом смесителе (Патент РФ №2148062, опубл. 27.04.2000, МПК C08K 3/38).

Недостатком вышеописанных боросодержащих композиций является то, что материал не успевает вступить в ядерную реакцию с быстрыми (до 10 МэВ) и со сверхбыстрыми нейтронами, поэтому композиции не обеспечивают надежность защитных свойств от нейтронного излучения.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является композиция для нейтронной защиты на основе полимера, включающая борсодержащее соединение, где в качестве полимера используется полидиметилсилоксан с концевыми гидроксильными группами и молекулярной массой 70000-100000 и дополнительно содержит низкомолекулярный полидиэтилсилоксан, этилсиликат и оловоорганический катализатор (Патент РФ №2 373 587, опубл. 2.11.2009, МПК G21F 5/00).

Недостатками известного материала являются относительно невысокая термостойкость и термоокислительная стабильность, не позволяющая использовать материал длительно при температуре 250-300°С, а также недостаточно высокая надежность защитных свойств от нейтронного излучения.

Задачей заявляемого изобретения является создание термостойкой композиции для поглощения нейтронов, позволяющей повысить надежность защитных свойств получаемого материала, а также использовать его при температуре более 250°С.

Данная задача решается за счет того, что заявленная композиция на основе диметилсилоксанового каучука включает наполнитель аморфный бор, в качестве замедлителя нейтронов - графит искусственный и катализатор при следующем соотношении компонентов, мас. ч:

Диметилсилоксановый каучук - 100

Бор аморфный - 5-30

Графит искусственный - 5-50

Катализатор - 4

Техническим результатом данного предлагаемого изобретения является возможность получения термостойкой композиции, в которой аморфный бор будет поглощать нейтроны, а графит замедлять, чтобы в дальнейшем получить материал с высокими защитными свойствами от нейтронного излучения.

В качестве полимерного связующего используют диметилсилоксановый каучук СКТН-А (ГОСТ 13835-73), в качестве поглотителя нейтронов - наполнитель бор аморфный (ТУ 1-92-154-90), в качестве замедлителя нейтронов - графит искусственный (ТУ-1916-109-71-2000, марка Б), в качестве катализатора отверждения полимерного связующего - катализатор К-18. Катализатор К-18 (ТУ 6-02-805-75) представляет собой раствор диэтилдикаприлата олова в этилсиликате при соотношении 1:4 соответственно.

Для реализации заявляемого изобретения используется следующая технология приготовления композиции: в лабораторном смесителе к диметилсилоксановому каучуку СКТН-А добавляется при перемешивании сначала аморфный бор, затем графит искусственный. Время перемешивания 5 мин. Затем добавляется катализатор и перемешивается. Затем вся композиция заливается в форму. Время отверждения приготовленного материала при комнатной температуре - 72 часа.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. В лабораторном смесителе к диметилсилоксановому каучуку СКТН-А добавляется при перемешивании сначала аморфный бор в количестве 5 мас. ч на 100 мас. ч каучука, затем графит искусственный в количестве 5 мас. ч на 100 мас. ч каучука. Время перемешивания 5 мин. Затем добавляется катализатор в количестве 4 мас. ч на 100 мас. ч каучука и перемешивается. Затем вся композиция заливается в форму. Время отверждения приготовленного материала при комнатной температуре - 72 часа.

Пример 2. В лабораторном смесителе к диметилсилоксановому каучуку СКТН-А добавляется при перемешивании сначала аморфный бор в количестве 15 мас. ч на 100 мас. ч каучука, затем графит искусственный в количестве 20 мас. ч на 100 мас. ч каучука. Время перемешивания 5 мин. Затем добавляется катализатор в количестве 4 мас. ч на 100 мас. ч каучука и перемешивается. Затем вся композиция заливается в форму. Время отверждения приготовленного материала при комнатной температуре - 72 часа.

Пример 3. В лабораторном смесителе к диметилсилоксановому каучуку СКТН-А добавляется при перемешивании сначала аморфный бор в количестве 30 мас. ч на 100 мас. ч каучука, затем графит искусственный в количестве 40 мас. ч на 100 мас. ч каучука. Время перемешивания 5 мин. Затем добавляется катализатор в количестве 4 мас. ч на 100 мас. ч каучука и перемешивается. Затем вся композиция заливается в форму. Время отверждения приготовленного материала при комнатной температуре - 72 часа.

Свойства материалов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.

Термостойкая полиорганосилоксановая композиция для защиты от нейтронного излучения на основе полимерного связующего, наполнителя аморфного бора и катализатора, отличающаяся тем, что в качестве полимерного связующего содержит диметилсилоксановый каучук СКТН-А, в качестве катализатора содержит катализатор К-18 и дополнительно содержит графит искусственный при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Диметилсилоксановый каучук СКТН-А 100
Бор аморфный 5-30
Графит искусственный 5-50
Катализатор К-18 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к запирающему устройству (10), в частности, для контейнера (110) для транспортировки радиоактивных материалов, содержащему первую и вторую детали (12, 14), каждая из которых имеет гребнеобразный участок (20, 22), при этом гребнеобразные участки в положении блокировки запирающего устройства пронизывает болтовый элемент (26).

Изобретение относится к продукту - агент визуализации, который включает радиофармацевтическую композицию, поставляемую в герметичном контейнере. .

Изобретение относится к ядерной энергетике, а точнее к области разрядки устройств, содержащих источники ионизирующего излучения, радионуклиды, в том числе твердые радиоактивные отходы.

Изобретение относится к области иммобилизации радиоактивных отходов. .

Изобретение относится к области атомной техники. .

Изобретение относится к области атомной техники. .

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к переносным и передвижным защитным контейнерам для хранения и транспортировки радиоактивных источников. .

Изобретение относится к искусственным камням на полимерной связке, способу их изготовления, а также применяемым для этого сшиваемым композициям на основе кремнийорганических соединений (А).

Изобретение относится к циклоалифатической смоле, содержащей силаны с эпокси- и алкокси-силанольными функциональными группами, полученной реакцией: a) эпокси-функционального силана, имеющего формулу где каждый R1 независимо выбран из метила, метокси-, этокси- или пропокси-группы; "X" может представлять собой эпокси-циклогексил или глицидокси-группу; и "n" представляет собой целое число от 1 до 6; и b) гидрированного бисфенола, имеющего формулу где R2 представляет собой метил, этил или атом водорода.

Изобретение относится к огнезащитным силиконовым композициям, предназначенным для защиты человека, стационарных и подвижных объектов от воздействия пламени и высоких температур в присутствии кислорода.

Изобретение предлагает способ изготовления светового преобразователя, включающего силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами светового преобразователя, причем данный способ включает (a) смешивание (i) наночастиц светового преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, и (b) отверждение отверждаемых силоксановых полимеров, в результате чего получается световой преобразователь, причем прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, причем по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа для прививки к наночастицам светового преобразователя, причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи и причем x1 составляет по меньшей мере 20, при этом y1 составляет по меньшей мере 2 и при этом x1/y1>1.

Изобретение относится к заливочным двухкомпонентным силиконовым пеногерметикам, работоспособным в вулканизованном состоянии при температурах от -120 до +250°С, для герметизации узлов и деталей, которые подвергаются интенсивному вибрационному воздействию, толчкам и ударам и резким температурным перепадам.

Изобретение относится к области противокоррозионных композиций для покрытия, а именно для защиты железных и стальных конструкций, при этом оно также относится к набору частей, содержащему данную композицию, а также к металлическим конструкциям, покрытым композицией.

Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей летательных аппаратов.

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления полимерматричных композитов, требующих повышенных значений электропроводности.
Изобретение относится к новым полиорганосилоксановым композициям, вулканизуемым в горячем состоянии с образованием кремнийорганических эластомеров, то есть вулканизуемым при температуре материала, которая в общем случае находится в интервале от 100 до 200°C и в случае необходимости может доходить до 250°C.

Изобретение относится к химическим композициям для покрытия металлических поверхностей вагонов-думпкаров, полувагонов и другого горнотранспортного, транспортного оборудования против примерзания и прилипания к ним вскрышных пород, угля, железной руды и прочих влажных сыпучих материалов при температуре окружающего воздуха до -75°C.
Изобретение относится к области композиционных материалов, содержащих карбид бора, и предназначено для изготовления конструкционных элементов изделий для защиты от тепловых нейтронов.

Изобретение относится к материалам для защиты от нейтронного излучения. Предложена термостойкая полиорганосилоксановая композиция, содержащая полимерное связующее – диметилсилоксановый каучук с концевыми –ОН группами СКТН-А, наполнитель аморфный бор, искусственный графит и катализатор К-18. Технический результат - создание термостойкой композиции для поглощения нейтронов, позволяющей повысить надежность защитных свойств получаемого материала, а также использовать его при температуре более 250°С. 1 табл., 3 пр.

Наверх