DE4131274A1 - Strahlenabsorbierende kunststoffbahn - Google Patents
Strahlenabsorbierende kunststoffbahnInfo
- Publication number
- DE4131274A1 DE4131274A1 DE19914131274 DE4131274A DE4131274A1 DE 4131274 A1 DE4131274 A1 DE 4131274A1 DE 19914131274 DE19914131274 DE 19914131274 DE 4131274 A DE4131274 A DE 4131274A DE 4131274 A1 DE4131274 A1 DE 4131274A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- parts
- plastic sheet
- absorbing
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 claims abstract description 9
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 35
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 8
- 239000004708 Very-low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 229920001866 very low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[Hf] Chemical compound [B].[B].[Hf] LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical class [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001956 neutron scattering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004821 Contact adhesive Substances 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001058 brown pigment Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/10—Organic substances; Dispersions in organic carriers
- G21F1/103—Dispersions in organic carriers
- G21F1/106—Dispersions in organic carriers metallic dispersions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine strahlenabsorbierende
Kunststoffbahn aus hochmolekularen Polymeren mit
strahlenabsorbierenden Zuschlagstoffen.
Aus der DE-U1 86 13 671.2 ist eine mehrschichtige Folienbahn
bekannt, welche Blei oder ein anderes Schwermaterial in Form
von Schwermaterial-Partikeln, insbesondere Bleipartikeln, in
einer Schicht enthält. Diese Folienbahn ist zur Abschirmung
von Gamma-Strahlen geeignet.
In der Vergangenheit wurde zum Schutz gegen radioaktive oder
Höhenstrahlung vor allem auf hohe Absorption von Gamma-
Strahlen geachtet. Es hat sich jedoch in letzter Zeit immer
deutlicher herausgestellt, daß der Anteil an Neutronen in der
Strahlung zu erheblichen biologischen Schäden führen kann.
Messungen beim Flugbetrieb in großen Höhen, wie er bei
Interkontinental-Flügen üblich ist, haben beispielsweise
ergeben, daß die Strahlenbelastung nur zu 30% durch Gamma-
Strahlung, jedoch zu 70% durch Neutronen verursacht wird. Die
Energie biologisch stark schädigender Neutronenstrahlung liegt
im Übergangsbereich von epithermischen zu schnellen Neutronen
bei etwa 0,1 MeV bis 2 MeV.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine
strahlenabsorbierende Kunststoffbahn zu schaffen, welche
möglichst leicht ist und Neutronen insbesondere mit einer
Energie im Bereich von 0,1 MeV bis 2 MeV absorbiert.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß die
Kunststoffbahn Neutronen moderierende Polymere, erste
Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von Neutronen absorbierenden
und streuenden Schwermetallen sowie zweite Zuschlagstoffe mit
hohen Gehalten von breitbandig wirkenden Neutronenabsorbern
aufweist.
Als moderierende Polymere kommen hochmolekulare
wasserstoffreiche Verbindungen in Frage, vorzugsweise
hochmolekulares Polyisobutylen mit einem Staudinger-Index im
Bereich zwischen 415 cm3/g und 480 cm3/g. Die mechanischen
Eigenschaften der Kunststoffbahn können durch Zugabe von
Ethylenvinylacetat (EVA) mit einem Vinylanteil um 9 Gew.% und
einem Schmelzindex 190/2 um 2,5 g/10 min oder durch Zugabe von
linearem Polyethylen niedriger Dichte (VLDPE) mit einem
Schmelzindex um 0,9 g/10 min und einer Vicat-Temperatur um
90°C verbessert werden. Als Gleitmittel wird
niedermolekulares flüssiges Polyisobutylen mit einer
kinematischen Viskosität von 7600 mm2/s empfohlen. Als
Alterungsschutzmittel haben sich mehrkernige, phenolische oder
substituierte Diamine bewährt.
Eine Kunststoffbahn auf der Basis von Polyisobutylen ist
leicht verarbeitbar. Sämtliche Bahnennähte können durch
Heißgasschweißung oder durch einfache
Lösemittelquellschweißung materialhomogen miteinander
verbunden werden. Die Nahtfügetechnik ist außerdem auch mit
Hilfe von selbstklebenden, ebenfalls mit
strahlenabsorbierenden Zuschlagstoffen versehenen
Klebebändern, beispielsweise auf Basis Butylkautschuk und/oder
thermoplastischen Elastomeren, durchführbar.
Zur Absorption und Streuung von Neutronen sind Schwermetalle
wie Mangan, Blei, Wolfram oder Eisen enthaltende erste
Zuschlagstoffe zu empfehlen, vorzugsweise Braunstein.
Als breitbandig wirkende Neutronenabsorber sind insbesondere
Bor, Hafnium oder Gadolinium zu empfehlen, welche thermische
Neutronen absorbieren. Gadolinium oder Mangan vermögen
epithermische Neutronen zu absorbieren und schnelle Neutronen
zu moderieren. Als zweite Zuschlagstoffe werden Borcarbid,
Gadoliniumoxid, Hafniumborid und/oder Braunstein bevorzugt.
Die neutronenabsorbierende Wirkung der erfindungsgemäßen
Kunststoffbahn beruht auf der Kombination von moderierenden,
streuenden und absorbierenden Werkstoffen. Infolge der
Anwesenheit Neutronen streuender Zuschlagstoffe ist die von
gestreuten Neutronen durchlaufene Wegstrecke in der
Kunststoffbahn wesentlich größer als deren geometrische
Schichtdicke, so daß die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens
auf einen absorbierenden Atomkern erheblich gesteigert wird.
Es ist daher möglich, bereits mit einer erfindungsgemäßen
Kunststoffbahn von relativ geringer Dicke und somit sehr
geringem Gewicht eine beachtliche Schwächung der
Neutronenstrahlung zu erreichen. Die Zuschlagstoffe sollen
möglichst homogen verteilt und feinteilig sein, beispielsweise
einen mittleren Korndurchmesser von weniger als 3 µm und eine
maximale Korngröße von 40 µm aufweisen.
Die Herstellung der Kunststoffbahn kann mit Hilfe bekannter
Knettechnik im Gummikneter bzw. mit Dryblend-Mischungstechnik
und nach dem Extrudier- bzw. Kalanderverfahren erfolgen. Nach
dem Kalander- oder Aumaverfahren lassen sich auch
Mehrschichtbahnen größerer Dicke leicht herstellen. Auf diese
Weise sind Mehrschichtbahnen mit in beliebiger Reihenfolge
angeordneten Schichten herstellbar, welche unterschiedliche
Neutronen absorbierende bzw. streuende Zuschlagstoffe
enthalten.
Eine Ein- oder Mehrschichtbahn kann im Herstellprozeß bei
Bedarf mit festigkeitsverstärkendem Vlies kaschiert werden,
welches beispielsweise Polyester- oder Polypropylen Stapel-
oder Spinnfasern enthält. Die Kaschierung kann thermisch oder
mit Hilfe eines Vliesklebers, beispielsweise auf Basis SBR-
Latices, erfolgen.
Die Verklebung einer kaschierten Kunststoffbahn mit dem
Untergrund kann mit gängigen Klebstoffen, beispielsweise mit
Kontaktklebstoffen auf SBR- oder CR-Basis oder mit
bitumenhaltigen Klebstoffen, vorgenommen werden.
Die vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich um 3 mm
herstellbare Kunststoffbahn ist eine vorgefertigte,
wasserdichte, UV-stabile, flexible, gut verarbeitbare und
tiefziehbare Dichtungsbahn.
Neben den beschriebenen Zuschlagstoffen können inerte,
anorganische Füllstoffe wie beispielsweise gecoatetes oder
ungecoatetes Calciumkarbonat und/oder silikatische Füllstoffe
beispielsweise mit einem mittleren Korndurchmesser zwischen
1 µm und 3 µm und einer maximalen Korngröße von 40 µm
zugegeben werden, um anwendungsspezifische Eigenschaften
gezielt zu beeinflussen.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Kunststoffbahn mit
farbgebenden anorganischen Pigmenten wie
oberflächenbehandeltem Titandioxid, Zinkoxid, Chrom(III)oxid
und/oder Eisenoxid, mit organischen Pigmenten oder mit Ruß
bzw. einer Mischung aus Pigmenten eingefärbt sein.
Der Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Kunststoffbahn
liegt vor allem bei Abschirmmaßnahmen im industriellem Bereich
an fest installierten oder transportablen Einrichtungen,
beispielsweise im Kernkraftwerkbereich, an Rohrleitungen, an
Pumpen- und Boxensystemen oder auch bei der Abdeckung von
Halden des Uranbergbaus. Die erfindungsgemäße Kunststoffbahn
ist weiterhin geeignet zur Abschirmung und Abdichtung von
Abfallgebinden, von Dächern exponierter Gebäude, von Straßen-,
Schienen- oder Luftfahrzeugen. Weiterhin eignet sich die
Kunststoffbahn zur Herstellung von Schutzkleidung und
Verpackungsmaterialien.
Eine erfindungsgemäße Kunststoffbahn weist folgende
Bestandteile auf:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
15-35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
100-350 Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,
30-60 Gewichtsteile Borcarbid,
20-50 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
15-35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
100-350 Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,
30-60 Gewichtsteile Borcarbid,
20-50 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Als Füllstoffe/Pigmente können vorgesehen sein:
10-50 Gewichtsteile Pigmente,
20-80 Gewichtsteile silikatischer Füllstoff und
100-200 Gewichtsteile Calciumkarbonat.
20-80 Gewichtsteile silikatischer Füllstoff und
100-200 Gewichtsteile Calciumkarbonat.
Eine Steigerung der strahlenabsorbierenden Wirkung wird
erreicht, wenn die entsprechenden Zuschlagstoffe homogen in
der Kunststoffmatrix verteilt sind. Es wird empfohlen,
insbesondere Seltenerdmetalle in Form metallorganischer
Verbindungen oder als Salze organischer Säuren einzusetzen,
beispielsweise als Stearate, welche sich durch überragende
Gleitmittelwirkung und gute Dispergierbarkeit auszeichnen.
Besonders vorteilhaft ist die homogene Fixierung von
Zuschlagstoffen durch Anbindung an die Kette des Polymeren.
Dazu eignen sich ungesättigte, kurzkettige, polymerisierbare
Verbindungen wie beispielsweise Maleate oder Acrylate.
In eigenerfinderischer Weiterentwicklung der Erfindung können
der zur Absorption von Neutronen geeigneten Kunststoffbahn
Barium und/oder Blei enthaltende durch Zusatzstoffe zusätzlich
Gamma-Strahlen absorbierende Eigenschaften verliehen werden.
Als Zusatzstoff wird Bariumsulfat bevorzugt, da dieses
einerseits gewichtsmäßig günstiger als Bleiverbindungen ist
und andererseits aufgrund seines Gehaltes an Schwefel die
dosimetrische Bestimmung aufgetretener Strahlenbelastung
ermöglicht.
Eine sowohl Neutronen als auch Gamma-Strahlen absorbierende
Kunststoffbahn weist folgende Bestandteile auf:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
15-30 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
300-450 Gewichtsteile Bariumsulfat,
30-80 Gewichtsteile Borcarbid,
20-60 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
15-30 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
300-450 Gewichtsteile Bariumsulfat,
30-80 Gewichtsteile Borcarbid,
20-60 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Zusätzlich kann die Kunststoffbahn 10-30 Gewichtsteile einer
Pigmentmischung enthalten.
Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung angegeben.
In einem ersten Ausführungsbeispiel enthält die
Kunststoffbahn, die in diesem Beispiel dunkeloliv-grün
eingefärbt ist, folgende Bestandteile:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,
13 Gewichtsteile Chrom(III)oxid,
9 Gewichtsteile Titandioxid,
42 Gewichtsteile silikatischen Füllstoff,
150 Gewichtsteile Calciumkarbonat,
40 Gewichtsteile Borcarbid,
35 Gewichtsteile Braunstein,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,
13 Gewichtsteile Chrom(III)oxid,
9 Gewichtsteile Titandioxid,
42 Gewichtsteile silikatischen Füllstoff,
150 Gewichtsteile Calciumkarbonat,
40 Gewichtsteile Borcarbid,
35 Gewichtsteile Braunstein,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Bei einer Dicke der Kunststoffbahn von 3 mm wird folgende
Dosisschwächung erzielt:
auf <50% bei thermischen Neutronen (< 100 keV)
auf <80% bei schnellen Neutronen (Spaltspektrum).
auf <80% bei schnellen Neutronen (Spaltspektrum).
Bei einer Dicke der Kunststoffbahn von 10 mm wird bei
schnellen Neutronen eine Dosisschwächung auf < 50% erzielt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel enthält die in diesem
Beispiel dunkelbraun eingefärbte Kunststoffbahn, die sowohl
Neutronen als auch Gamma-Strahlen zu absorbieren vermag,
folgende Bestandteile:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,
22 Gewichtsteile braune Pigmentmischung (Eisenoxide, Titandioxid, Ruß),
370 Gewichtsteile Bariumsulfat,
65 Gewichtsteile Borcarbid,
40 Gewichtsteile Braunstein,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
26 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
1 Gewichtsteil niedermolekulares Polyisobutylen,
1 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel,
22 Gewichtsteile braune Pigmentmischung (Eisenoxide, Titandioxid, Ruß),
370 Gewichtsteile Bariumsulfat,
65 Gewichtsteile Borcarbid,
40 Gewichtsteile Braunstein,
0,5 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Bei einer Dicke der Bahn von 3 mm wird folgende
Dosisschwächung erreicht:
auf <10% bei 60 keV
auf <90% bei 600 keV
auf <75% bei Höhenstrahlung
auf <90% beim hochenergetischen Anteil der Höhenstrahlung.
auf <90% bei 600 keV
auf <75% bei Höhenstrahlung
auf <90% beim hochenergetischen Anteil der Höhenstrahlung.
An den Kunststoffbahnen beider Ausführungsbeispiele wurden bei
Prüfung nach DIN 16 726 folgende mechanische Eigenschaften in
Längs- und Querrichtung gemessen:
| Reißfestigkeit: | |
| <4 N/mm², | |
| Reißdehnung: | <300%, |
| Weiterreißwiderstand: | <15 N/mm. |
Die Shore A Härte beträgt ca. 80.
Claims (12)
1. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn aus hochmolekularen
Polymeren mit strahlenabsorbierenden Zuschlagstoffen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn Neutronen moderierende Polymere,
erste Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von Neutronen
absorbierenden und streuenden Schwermetallen sowie zweite
Zuschlagstoffe mit hohen Gehalten von breitbandig
wirkenden Neutronenabsorbern aufweist.
2. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die moderierenden Polymere hochmolekulare
wasserstoffreiche Verbindungen sind, vorzugsweise
Polyisobutylen mit einem Staudinger-Index im Bereich
zwischen 415 cm3/g und 480 cm3/g.
3. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Zuschlagstoffe Schwermetalle wie Mangan,
Blei, Wolfram oder Eisen, vorzugsweise Braunstein
enthalten.
4. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Zuschlagstoffe Bor, Hafnium, Gadolinium
oder Mangan, vorzugsweise Borcarbid, Gadoliniumoxid,
Hafniumborid und/oder Braunstein enthalten.
5. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn mit festigkeitsverstärkendem Vlies
kaschiert ist.
6. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn inerte feinkörnige anorganische
Füllstoffe wie gecoatetes oder ungecoatetes
Calciumkarbonat und/oder silikatische Füllstoffe enthält.
7. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn farbgebende Pigmente wie
oberflächenbehandeltes Titandioxid, Zinkoxid,
Chrom(III)oxid, Eisenoxide und/oder Ruß enthält.
8. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuschlagstoffe, insbesondere Seltenerdmetalle, in
Form metallorganischer Verbindungen oder Salze organischer
Säuren vorliegen, vorzugsweise als Stearate.
9. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß Salze organischer Säuren ungesättigte, kurzkettige,
polymerisierbare Verbindungen wie Maleate oder Acrylate
sind.
10. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn Gamma-Strahlen absorbierende
Zusatzstoffe wie Bariumsulfat enthält.
11. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach einem der
Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn folgende Bestandteile aufweist:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
15-35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
100-350 Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,
100-200 Gewichtsteile Calciumkarbonat,
30-60 Gewichtsteile Borcarbid,
20-50 Gewichtsteile Braunstein,
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
15-35 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
100-350 Gewichtsteile Füllstoffe/Pigmente,
100-200 Gewichtsteile Calciumkarbonat,
30-60 Gewichtsteile Borcarbid,
20-50 Gewichtsteile Braunstein,
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
12. Strahlenabsorbierende Kunststoffbahn nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffbahn folgende Bestandteile aufweist:
100 Gewichtsteile Polyisobutylen,
15-30 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
10-30 Gewichtsteile Pigmente
300-450 Gewichtsteile Bariumsulfat,
30-80 Gewichtsteile Borcarbid,
20-60 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
15-30 Gewichtsteile EVA oder VLDPE,
0,5-2 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen,
0,5-1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel,
10-30 Gewichtsteile Pigmente
300-450 Gewichtsteile Bariumsulfat,
30-80 Gewichtsteile Borcarbid,
20-60 Gewichtsteile Braunstein und
0-1 Gewichtsteile Gadoliniumoxid.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914131274 DE4131274C2 (de) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Neutronenabsorbierende Kunststoffbahn |
| PCT/DE1992/000811 WO1993006602A1 (de) | 1991-09-20 | 1992-09-17 | Neutronenabsorbierende kunststoffbahn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914131274 DE4131274C2 (de) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Neutronenabsorbierende Kunststoffbahn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4131274A1 true DE4131274A1 (de) | 1993-04-01 |
| DE4131274C2 DE4131274C2 (de) | 1995-05-11 |
Family
ID=6441036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914131274 Expired - Fee Related DE4131274C2 (de) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Neutronenabsorbierende Kunststoffbahn |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4131274C2 (de) |
| WO (1) | WO1993006602A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9402609U1 (de) * | 1994-02-17 | 1994-08-11 | t & t shielding Gesellschaft für innovativen Strahlenschutz mbH, 41065 Mönchengladbach | Mehrschichtiges, flexibles Röntgenschutzmaterial nach DIN - 6813 |
| EP0722173A1 (de) * | 1995-01-11 | 1996-07-17 | Elf Atochem North America, Inc. | Polymerische Zusammensetzungen zur Strahlenschutzabschirmung |
| DE19645193A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Bluecher Gmbh | Radon adsorbierende Bauteile |
| AT405773B (de) * | 1996-05-08 | 1999-11-25 | Hascic Wladimir Dr | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT407457B (de) | 1997-11-19 | 2001-03-26 | Ericsson Austria Ag | Nachrichtenübertragungssystem |
| DE20104168U1 (de) | 2001-03-10 | 2001-06-07 | Liertz, Florian M., 81543 München | Vorrichtung zum Schutz vor Höhenstrahlung |
| CN106128537B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-01-08 | 何天泽 | 一种防辐射紫铜铅板 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1944873A1 (de) * | 1966-08-09 | 1970-09-17 | Marxen Friedrich | Polymerisationsmaterialien mit einer abschirmenden Wirkung gegen radioaktive Strahlung |
| DE8613671U1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-01-08 | Michel, Georg, 8000 München | Strahlung, insbesondere radioaktive Strahlung hemmende mehrschichtige Folienbahn |
| DE3930887A1 (de) * | 1989-09-15 | 1991-03-28 | Hoechst Ag | Neutronenabsorbierendes material |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1126932A (fr) * | 1957-12-09 | 1956-12-04 | Ferdinand Cap Dr | Matériel de protection contre les armes atomiques, bactériologiques et chimiques |
| CH397100A (de) * | 1958-09-02 | 1965-08-15 | Kempten Elektroschmelz Gmbh | Material zur Abschirmung gegen Neutronen sowie a-, B- und y-Strahlen |
| GB868524A (en) * | 1959-03-16 | 1961-05-17 | Ass Lead Mfg Ltd | An improved shielding material for use against injurious radiation |
| DE3612971C2 (de) * | 1986-04-17 | 1997-09-18 | Minnesota Mining & Mfg | Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Neutronenschutzmateriales |
-
1991
- 1991-09-20 DE DE19914131274 patent/DE4131274C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-17 WO PCT/DE1992/000811 patent/WO1993006602A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1944873A1 (de) * | 1966-08-09 | 1970-09-17 | Marxen Friedrich | Polymerisationsmaterialien mit einer abschirmenden Wirkung gegen radioaktive Strahlung |
| DE8613671U1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-01-08 | Michel, Georg, 8000 München | Strahlung, insbesondere radioaktive Strahlung hemmende mehrschichtige Folienbahn |
| DE3930887A1 (de) * | 1989-09-15 | 1991-03-28 | Hoechst Ag | Neutronenabsorbierendes material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 22. Aufl., 1983, Carl-Hanser Verlag München, S. 333 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9402609U1 (de) * | 1994-02-17 | 1994-08-11 | t & t shielding Gesellschaft für innovativen Strahlenschutz mbH, 41065 Mönchengladbach | Mehrschichtiges, flexibles Röntgenschutzmaterial nach DIN - 6813 |
| EP0722173A1 (de) * | 1995-01-11 | 1996-07-17 | Elf Atochem North America, Inc. | Polymerische Zusammensetzungen zur Strahlenschutzabschirmung |
| AT405773B (de) * | 1996-05-08 | 1999-11-25 | Hascic Wladimir Dr | Strahlenschutzmaterial mit neutronen-absorber |
| DE19645193A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Bluecher Gmbh | Radon adsorbierende Bauteile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4131274C2 (de) | 1995-05-11 |
| WO1993006602A1 (de) | 1993-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El‐Sharkawy et al. | Synergistic effect of nano‐bentonite and nanocadmium oxide doping concentrations on assembly, characterization, and enhanced gamma‐rays shielding properties of polypropylene ternary nanocomposites | |
| Asgari et al. | Comparison of nano/micro lead, bismuth and tungsten on the gamma shielding properties of the flexible composites against photon in wide energy range (40 keV–662 keV) | |
| DE112009002123B4 (de) | Bleifreier Röntgenabschirmungs-Gummiverbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| KR101527796B1 (ko) | 방사선 차폐용 텍스타일 복합체의 제조방법 | |
| US2796529A (en) | Radiation shield | |
| DE69011230T2 (de) | Strahlenresistente heisssiegelfähige Polymermischungen und Verfahren zu deren Herstellung. | |
| Atef et al. | Effect of gamma irradiation and lead content on the physical and shielding properties of PVC/NBR polymer blends | |
| Özdemir et al. | Mixed radiation shielding via 3-layered polydimethylsiloxane rubber composite containing hexagonal boron nitride, boron (III) oxide, bismuth (III) oxide for each layer | |
| KR20160142634A (ko) | 방사선 차폐용 조성물 및 그의 제조방법 | |
| Saeed et al. | Silicone rubber composite reinforced by bismuth tungsten oxide as an effective gamma ray protective materials | |
| DE4131274C2 (de) | Neutronenabsorbierende Kunststoffbahn | |
| DE102004015613A1 (de) | Strahlenschutzmaterial auf Silikonbasis | |
| Zohdiaghdam et al. | Evaluation of synergistic effects of the single walled carbon nanotube and CeO2-hybrid based-nanocomposite against X-ray radiation in diagnostic radiology | |
| El-Mesady et al. | Synthesis, optical, mechanical characteristics, and gamma-ray shielding capacity of polyethylene-basalt mixture | |
| Mehrjardi et al. | Coating of polyester fabrics with micro-particles of Bi2O3 and BaO for ionization ray shielding | |
| KR102091344B1 (ko) | 방사선 차폐용 다층 시트 및 이를 포함하는 점접착성 특수지 | |
| Elsafi et al. | Experimental assessment for the photon shielding features of silicone rubber reinforced by tellurium borate oxides | |
| Verma et al. | Development of advanced, X-ray radiation shielding panels by utilizing red mud-based polymeric organo-shielding gel-type material | |
| Yassene et al. | Development of HDPE/natural fiberboard nanocomposite reinforced Bi2O3/BaO and H3BO3: A sustainable approach for gamma and neutron shielding application | |
| Fisli et al. | Some metal oxide-natural rubber composites for gamma-and low-energy X-ray radiation shielding | |
| Li et al. | Polymer-based nuclear radiation shielding materials: state-of-the-art and emerging trends for engineering applications | |
| DE102005057428B3 (de) | Strahlenresistentes und -abschirmendes Beschichtungssystem und Verfahren seiner Auftragung auf Bauteile und Bauwerke | |
| EP0417598B1 (de) | Neutronenabsorbierendes Material | |
| Malekie et al. | Radiation shielding characteristics of HDPE/tungsten oxide nanocomposites reinforced with graphene oxide and LDPE using Geant4, XCOM and experiment | |
| DE202005018822U1 (de) | Strahlenresistentes und -abschirmendes Beschichtungssystem |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BRAAS FLACHDACHSYSTEME GMBH & CO, 61440 OBERURSEL, |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BRAAS FLACHDACHSYSTEME GMBH & CO. KG, 68199 MANNHE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FDT FLACHDACH TECHNOLOGIE GMBH & CO. KG, 68199 MAN |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |