γ射线辐照对超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土复合材料的拉伸性能及热稳定性的影响

采用熔融共混工艺制备超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土(Ultra-high molecular weight polyethylene/modified illite-smectite interstratified clay,UHMWPE/M-ISIC)复合材料,将其分别在空气和N_2气氛下γ射线辐照改性。结果表明,UHMWPE/M-ISIC的拉伸强度随M-ISIC添加量增加而先增后减,且在添加量为1%内时达到最大值。空气中辐照后UHMWPE的热稳定性降低明显,而UHMWPE/M-ISIC热稳定性降低不明显,在N_2中辐照后则两者变化都不明显。纯UHMWPE在空气中辐照后其结晶度增大、N_2中辐照后其结晶度减小;UHMWPE/M-ISIC的结晶度在空气和N_2中辐照后都有减小。与纯UHMWPE相比,空气中辐照后UHMWPE/M-ISIC的凝胶含量及抗蠕变能力增加,而N_2气氛下辐照后其凝胶含量以及抗蠕变能力变小。结果表明,在空气辐照后片层结构伊蒙土具有降低氧扩散速率进而减少裂解促进交联,在N_2气氛下则阻碍了分子链的自由活动而阻碍了交联。     

辐射交联超高分子量聚乙烯热稳定性及蠕变性能

本文研究了γ射线对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)热稳定性和抗蠕变性能的影响规律.首先,将常规UHMWPE粉末通过硫化成型机热压成1 mm厚的板材,采用γ射线对板材样品进行辐照处理,研究辐照后样品的化学结构、热稳定性、微观形貌以及拉伸和蠕变性能的变化.结果表明:γ射线辐照后,熔点和结晶度增加,热稳定性提升,凝胶含量最高...     

γ射线辐照对超高分子量聚乙烯片材机械性能和结晶度的影响

采用钴源以剂量率为2.5 k Gy·h~(-1)的γ射线对超高分子量聚乙烯(Ultra-high Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)片材在空气、水、甲醇和乙醇氛围中进行了辐照,吸收剂量范围为0 200 k Gy。通过机械性能、凝胶含量、差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR)等对不同辐照氛围中辐照前后UHMWPE样品进行了测试和表征。机械性能测试结果表明,在空气中UHMWPE的断裂伸长率随吸收剂量呈幂指数下降,同时屈服强度略有下降,而在水、甲醇、乙醇为辐照体系中UHMWPE的断裂伸长率随吸收剂量也是呈下降趋势,但下降的程度依次减轻,同时屈服强度基本保持不变;DSC测试结果显示,在空气氛围中,随着吸收剂量的增加,UHMWPE样品的初始熔融温度、熔点、结晶温度和结晶度逐渐降低;而在空气、水、甲醇和乙醇氛围中,UHMWPE样品的初始熔融温度、熔点和结晶度依次上升;红外光谱测试结果显示在空气中辐照,UHMWPE样品表面随着吸收剂量的增加其氧化程度加重,而在水、甲醇和乙醇中辐照UHMWPE分子链生成了不饱和的分子双键。     

电子束辐照超高分子量聚乙烯在加速老化过程中的自由基演变

经过辐照处理的医用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）必须通过加速老化试验的验证才能达到植入人体使用的要求,但在加速老化过程中,UHMWPE材料的自由基演化机制尚不明确。本研究从自由基角度出发,对现有加速老化方法的效果进行了系统分析。利用电子顺磁共振波谱研究了电子束辐照交联UHMWPE在加速老化过程中的自由基浓度和组成的变化,分析了自由基在该过程中的演变机理,对比分析了自由基在室温空气和70℃氮气中的演变机理。结果表明：加速老化评估方法有很大的局限性,辐照交联UHMWPE表层和内部的自由基在室温空气环境中的演变与在加速老化环境中的演变有显著区别,氧诱导自由基（OIR）的生成率在室温空气环境中约为2%,在加速老化环境中约为0.3%。OIR自由基在室温空气中会稳定存在,而在加速老化环境中会被快速氧化。     

高能辐射对超高分子量聚乙烯纤维结构和力学性能的影响

通过高能电子束对超高分子量聚乙烯纤维进行辐射交联，探讨了在不同辐照环境中辐射前后的结构和力学性能的变化。结果表明：凝胶含量和交联度随剂量的增加而增加，溶胀度和交联网链平均分子量随剂量的增加而降低，拉伸强度和断裂伸长率随剂量的增加而降低，拉伸模量随剂量的增加而增加。在空气、真空和乙炔气三种环境中辐照，以乙炔气环境中辐照效果最好，空气中最差。     

高能辐射对超高分子量聚乙烯纤维结构和力学性能的 …

通过高能电子束对超高分子量聚乙烯纤维进行辐射交联，探讨了在不同辐照环境中辐射前后的结构和力学性能的变化。结果表明：凝胶含量和交联度随剂量的增加而增加，溶胀度和交联网链平均分子量随剂量的增加而降低，拉伸强度和断裂伸长率随剂量的增加而降低，拉伸模量随剂量的增加而增加。在空气、真空和乙炔气三种环境中辐照，以乙炔气环境中辐照效果最好，空气中最差。     

辐射交联对MWNTs/PE复合材料导电行为的影响

本文采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/高密度聚乙烯(HDPE)、MWNTs/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)两种复合材料,并对其进行50、150、300 kGy的60Co γ射线辐照,研究了MWNTs/PE复合材料的辐射交联对电性能的影响.结果表明MWNTs/PE复合材料经过辐射交联后,...     

γ辐射场中硅橡胶泡沫的辐射效应研究

研究了室温下空气、真空或惰性气氛中60 Coγ射线对柔性开孔型甲基乙烯基硅橡胶泡沫的辐射效应。采用傅立叶红外分析仪 (FTIR)、扫描电镜 (SEM )、裂解色谱 质谱联用仪 (PGC/MS)以及热失重分析仪 (TG)等对辐照前后的样品进行了分析 ,同时使用色质联用仪 (GC/MS)对辐照后产生的气体进行了分析 ,并且测定了空气中辐照试样的凝胶含量与吸收剂量的关系以及在室温下试样的压缩性能、应力松弛率与吸收剂量的关系。结果表明 :化学交联后的硅泡沫材料在低剂量 ( 2× 1 0 5Gy)下发生了第二次交联 ,但随剂量的进一步提高 ,则以辐射降解为主。经不同剂量辐照以后 ,试样的力学性能有所改变。     

超高分子量聚乙烯微孔膜在不同温度下辐射交联及其性能

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微孔膜贴于加热板上升温至126～127℃,利用电子束辐照至吸收剂量分别为0 k Gy、25 k Gy、50 k Gy、75 k Gy。研究在加热条件下,不同吸收剂量对UHMWPE微孔膜凝胶分数、拉伸强度、穿刺力、结晶度以及耐温性的影响。结果表明:当吸收剂量为75 kGy时,UHMWPE微孔膜凝胶分数为97%,仍保持膜的完整性;拉伸强度由151.8 MPa降低至75.3 MPa,机械性能有所下降;穿刺力由4.31 N降低至2.74 N,下降36%;结晶度由30.7%降低至23.4%;温度160℃,处理60 min,热收缩率由95.8%降低至1.8%。从扫描电子显微镜照片可以看出,吸收剂量越大,UHMWPE微孔膜闭孔越严重。     

甲基乙烯基硅橡胶泡沫的辐射效应

研究了室温下空气、真空或惰性气氛中6 0 Coγ射线对柔性开孔型甲基乙烯基硅橡胶泡沫的辐射效应。采用傅立叶红外分析仪、扫描电镜、裂解色谱 -质谱联用仪以及热失重分析仪等 ,对辐照前后的样品进行了分析。同时 ,使用色质联用仪对辐照后产生的气体进行了分析 ,并且测定了室温下试样的压缩性能、应力松弛率与吸收剂量的关系。结果表明 ,化学交联后的硅泡沫材料在低剂量 (2× 10 5Gy)下发生了第 2次交联 ,但随剂量的进一步提高 ,则以辐射降解为主。经不同剂量辐照以后 ,试样的力学性能有所改变     

辐射改性聚丙烯的超临界二氧化碳发泡性能研究

对γ-射线辐射改性聚丙烯(PP)进行超临界二氧化碳(CO2)发泡研究。用差示扫描热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES)、熔体流动速率测试仪和扫描电镜(SEM)分别对辐射改性PP样品的熔点、粘度、熔体流动速率和PP泡沫的微孔形貌进行了表征。结果表明,经过γ-射线辐照后PP熔点略有降低,粘度随吸收剂量的增加而明显降低。PP经过辐射改性后的发泡性能得到改善,辐射改性PP容易获得发泡倍率更高的泡沫,同等发泡压力下辐射改性PP需要较低的发泡温度。     

超高分子量聚乙烯纤维预辐照接枝丙烯酸甲酯

采用预辐照接枝的方法研究了丙烯酸甲酯（MA）单体在超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维表面的接枝聚合反应。考察了吸收剂量、单体浓度、接枝聚合反应温度对接枝率的影响。结果表明：UHMWPE纤维接枝MA的接枝率较高,最高可达约151％,接枝率随吸收剂量、单体浓度、反应温度升’高而增加。用红外光谱法分析了接枝前后纤维官能团的变化,通过扫描电镜观察了接枝前后纤维表面的形貌。     

辐照对结冷胶分子量及其凝胶性质的影响

以60Coγ-射线对固态结冷胶粉末进行辐照,剂量范围0-175 kGy,并采用凝胶渗透色谱仪、傅里叶红外变换光谱仪及质构分析仪等设备对经过辐照的结冷胶分子量、分子量分布、结构以及凝胶性能和抗氧化活性进行表征和测定。结果表明,当辐照剂量达到175 kGy时,结冷胶重均分子量已从原先的44万降低到7万,且水溶液在本实验条件下已无法形成凝胶。辐照使结冷胶粉末降解,且随着剂量的增大结冷胶分子量和凝胶强度均减小,辐照后的结冷胶具有抗氧化活性。     

空气中两种辐照场下聚碳硅烷先驱丝的辐照不熔化效应

采用⁶⁰Co产生的γ射线与10MeV电子加速器产生的电子束在空气中辐照聚碳硅烷先驱丝。利用凝胶含量测定、红外光谱分析、凝胶渗透色谱分析、热重分析等手段研究了经两种辐照场辐照后聚碳硅烷先驱丝的凝胶含量、化学结构、分子量分布及其热分解特性的变化。结果表明：两种辐照场下能满足聚碳硅烷先驱丝不熔化处理的剂量分别为3、6.5MGy,两种辐照场下聚碳硅烷先驱丝的辐照不熔化机理一致,均通过形成Si—C—Si、Si—O—Si桥联结构而实现不熔化处理;在相同吸收剂量下,γ射线辐照不熔化效果较电子束辐照的好;γ射线辐照的聚碳硅烷先驱丝陶瓷产率也较电子束辐照的高。     

化学助剂协同γ射线辐照制备低分子量壳聚糖

用γ射线辐照降解制备了低分子量壳聚糖。研究了在H2O2、硼氢化钠、L-α-丙氨酸液中辐照剂量对壳聚糖降解的影响,并对辐照前后壳聚糖的结构进行了表征。结果表明,在H2O2中的壳聚糖降解速率最快,主要是H2O2能够提高·OH自由基浓度,对壳聚糖的降解有促进作用;在硼氢化钠和L-α-丙氨酸水溶液中所降解壳聚糖的白度最佳。样品的UV、FTIR分析表明,辐照后除壳聚糖分子生成羰基外,壳聚糖主链结构未见变化,脱乙酰度也没有显著改变,显示出辐照降解是一种有效的控制壳聚糖分子量的方法。     

对—叔丁基杯[4]芳烃对聚丙烯γ辐射降解的稳定化效应

研究了在室温下，真空或空气条件下γ射线对添加对－叔丁基杯「４」芳烃的聚丙烯的辐射效应，同时与加有２，６－二叔丁基对甲酚和未加添加剂的聚丙烯对照。由辐照前后聚合物的力学性能，热性质及红外光谱的变化表明，在辐照过程中和辐照后，ＣＡ「４」对聚珍烯都具有稳定化作用，剂量较高，稳定化效果更为显著。     

磷酸酯功能化超高分子量聚乙烯纤维的制备及其铀吸附性能

通过预辐射接枝技术将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）引入到超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维表面,然后与（2-氨基乙基）膦酸二乙酯进行开环反应,从而制备出应用于含铀废液处理的磷酸酯功能化超高分子量聚乙烯（UHMWPE-g-DEPP）纤维。采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、热重分析仪（TGA）和扫描电镜（SEM）等对改性前后纤维表面的化学结构、组成、热稳定性以及微观形貌等性能进行表征分析。为了研究该纤维对含铀废液中微量铀的去除性能,重点考察了起始溶液p H、初始离子浓度、吸附时间和温度等因素的影响。实验结果表明：UHMWPE-g-DEPP在室温条件下8 h可达到吸附平衡;在25℃、pH=5.0、m/V=0.2 g/L的条件下吸附量达到最大（113.2 mg/g）。该吸附过程遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,且该纤维表现出良好的循环使用性能和吸附选择性能。     

聚乙烯辐射交联与结晶结构的变化

通过傅里叶变换红外光谱、激光拉曼光谱、小角激光散射以及凝胶渗透色谱等，研究了室温辐照聚乙烯的结晶结构变化。辐照交联聚乙烯的红外光谱表明，作为聚乙烯晶区特征吸收的７３０ｃｍ＾－１吸收峰，１４６３ｃｍ＾－１和１４７４ｃｍ＾－１劈裂吸收峰均随辐照剂量而变化。拉曼光谱的峰位不随剂量而改变，但其强度却随之减小。经硝酸腐蚀的试样，其凝胶渗透色谱测得的数均分子量，随着辐照剂量的增加而增加，表明晶区内分子数减少。     

γ辐照对聚-L-乳酸性能的影响

采用60Co γ射线对聚-L-乳酸(Polv(L-lactic acid),PLLA)进行辐照.研究了在真空、氮气、空气和氧气气氛下吸收剂量对PLLA粘均分子量、结晶行为以及热失重的影响,并采用粘度法、差示扫描量热法(Differential scanning calorimeter,DSC)、偏光显微镜(Polarized microscope,POM)、热重分析法(17hermogravimetry analysis,TGA)对其进行了表征.结果表明,PLLA粘均分子量随吸收剂量的增加而下降,真空辐照的PLLA粘均分子量最高;在吸收剂量6～40kGy范围内,辐照提高PLLA的结晶度和结晶速率;在吸收剂量6～40kGy范围内,辐照后PLLA的TGA曲线移向高温.6kGy的吸收剂量,PLLA在氧气辐照气氛下热失重低于氮气辐照气氛.     

添加剂对高温硫化硅橡胶耐辐射性能的影响

研究了五种不同的芳香族添加剂（联苯、萘、菲、二苯甲酮、二苯乙炔）对高温硫化硅橡胶的耐辐射性能的影响。分析了在真空下经受400kGy和600kGy的γ射线辐照下,两交联点间有效链平均分子量Mc和力学性能的变化。讨论了芳香族添加剂的辐射保护机理。结果表明芳香族添加剂,尤其是二苯乙炔,能提高硅橡胶的耐辐射性能。