Определение оптимального состава лакокрасочной композиции с защитными свойствами от рентгеновского излучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение оптимального состава лакокрасочной композиции с защитными свойствами от рентгеновского излучения

Афанасьев А.Г., Пихтовникова Е.А., Шишкина С.Б.

(УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)

Предложена лакокрасочная композиция с защитными свойствами от рентгеновского излучения, в состав которой входят акриловая воднодисперсионная краска и природный сульфат бария. Проведены работы по определению оптимального состава композиции и выбрано рациональное соотношение компонентов, обеспечивающее наиболее высокий уровень защиты.

Основная цель процесса отделки изделий из древесины - это улучшение внешнего вида и технико-эксплуатационных показателей продукции, а также правильный подбор материалов для конкретных областей применения.

В настоящее время ассортимент лакокрасочных материалов состоит из широкой гаммы составов, различных по природе пленкообразователя, назначению, применению и свойствам [1], (рис. 1).

Рис. 1. Классификация лакокрасочных материалов

В особую группу можно выделить лакокрасочные материалы с защитными свойствами от рентгеновского излучения, так как наряду с положительным эффектом, рентгеновское излучение является вредным и опасным для здоровья и жизни людей, однако при этом применяется достаточно широко: в промышленности, медицине, повседневной жизни человека.

Известные на сегодняшний день лакокрасочные композиции с защитными свойствами от рентгеновского излучения имеют ряд существенных недостатков - малый срок эксплуатации, сложную технологию изготовления и высокую стоимость, поэтому были проведены работы, целью которых являлось определение нового оптимального состава лакокрасочной композиции, обладающей защитными свойствами от рентгеновского излучения и исключающей известные недостатки.

В качестве связующего в изучаемой композиции использовалась водно-дисперсионная акриловая краска, в качестве наполнителя -- природный сульфат бария. Выбор основных компонентов состава обусловлен наличием у них следующих свойств:

- акриловые краски на водной основе экологически безопасны, обладают высокими декоративными свойствами, имеют хорошую адгезию к различным видам подложки бетон, древесина и древесные материалы;

- сульфат бария образует ромбическую решётку из ионов Ва²⁺ и SО₄²-непроницаемую для рентгеновского излучения, также, как и сульфаты стронция и свинца, поэтому широко применяется в медицине при обследовании методом рентгеноскопии, вследствие малой растворимости безвреден для организма человека.

Для улучшения эксплуатационных и эстетических свойств композиции использовались модифицирующие добавки [2].

Для определения оптимального состава композиции был проведён классический эксперимент. Исследования проводились по плану В₃ для трёх независимых переменных - сульфата бария, акриловой краски и воды. Методическая сетка состоит из 14 опытов. В результате был получен необходимый состав лакокрасочной композиции с наилучшими из имеющихся образцов защитными свойствами от рентгеновского излучения [1].

Переменными факторами являются содержание минерального наполнителя, г; время перемешивания состава, мин; содержание модифицирующих добавок, %.

За выходной параметр был принят условный коэффициент защиты или способность негатива рентгенографического снимка образцов покрытий пропускать интенсивный световой поток, %.

Для сравнения расчетных и фактических результатов образцы покрытий прошли рентгенографические испытания при различных режимах облучения, и была получена зависимость условного коэффициента защиты от содержания наполнителя при различных режимах облучения, представленная в виде графика (рис. 2).

В результате проведенного опыта, полученный состав лакокрасочной композиции с защитными свойствами от рентгеновского излучения имеет следующие преимущества

- более высокие показатели защитных свойств по сравнению с составом на основе отходов оптического стекла;

- хорошую адгезию к древесной подложке;

- хорошие декоративные свойства покрытий;

- экологичность.

Эти преимущества подтверждаются результатами диаграммы [2], (рис. 3).

лакокрасочный рентгеновский излучение воднодисперсионный

Таким образом, на основании проведённых исследований был опредёлен оптимальный состав лакокрасочной композиции с защитными свойствами от рентгеновского излучения и выбрано рациональное соотношение компонентов. Полученную композицию можно рекомендовать для формирования покрытий на древесине и древесных материалах в комплексной отделке рентгенкабинетов и лабораторий. Применение предлагаемой композиции требует дальнейших исследований по определению технико-эксплуатационных и декоративных свойств, а также разработки технологии формирования покрытий на её основе.

Библиографический список

1. Шишкина С.Б. Определение защитных свойств от рентгеновского излучения лакокрасочной композиции на основе природного минерала / С.Б. Шишкина, К.С. Соломенин, И.В. Яцун // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века, труды евразийского симпозиума. - Екатеринбург. - 2010. - С. 141-144.

2. Ветошкин Ю. И. Конструкции и эксплуатационно-технологические особенности композиционных рентгенозащитных материалов на основе древесины: монография / Ю.И. Ветошкин, И.В. Яцун, О.Н. Чернышев; - Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. - 148 с.

Размещено на Allbest.ru