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。     

TAIC对辐照交联无卤阻燃EVA热缩材料的影响

向乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)无卤阻燃热缩材料中添加不同含量的三烯丙基异氰脲酸酯(Triallyl isocyanurate,TAIC),然后采用电子束辐照,制备出交联型无卤阻燃EVA热缩材料。考察TAIC的含量和吸收剂量对样品的凝胶含量、机械性能和电性能的影响,并通过傅里叶红外(Fourier transform infrared,FTIR)光谱对EVA热缩材料进行表征。结果表明:TAIC的加入对辐射交联有促进作用,在吸收剂量一定的情况下,如150 k Gy,EVA热缩材料的凝胶含量随着TAIC含量增加;在TAIC的添加量一定的情况下,如3份(质量),EVA热缩材料的凝胶含量随着吸收剂量增加;对机械性能而言,断裂伸长率随着TAIC和吸收剂量的增加均呈下降趋势;在断裂强度方面,添加TAIC的样品断裂强度上升趋势比较明显;对电性能的影响,TAIC的加入增加了EVA热缩材料的体积电阻,其随着吸收剂量的增加先上升后下低;FTIR分析表明TAIC在电子束辐照下反应完全。     

马来酸酐接枝改性低密度聚乙烯的制备及其性能研究

室温下在真空氛围中采用共辐射接枝技术制备马来酸酐(MAH)接枝改性的低密度聚乙烯(LDPE),吸收剂量分别为10 kGy、25 k Gy、50 k Gy和100 k Gy。研究吸收剂量对LDPE-g-MAH化学结构与物理性能的影响。傅里叶红外光谱表明MAH成功地接枝到了LDPE的分子链上,且接枝率随着吸收剂量的增加而增加;由于LDPE在辐照过程中会产生晶体的缺陷,制备得到的LDPE-g-MAH的熔点以及热降解温度随吸收剂量的增加而下降;辐射接枝前后,LDPE的形貌和晶型未发生明显的变化。本工作提供了一个辐射接枝改性LDPE有效策略。     

伽马射线辐照对聚丙烯超临界二氧化碳发泡的影响

系统研究了γ射线辐照改性聚丙烯(PP)的超临界二氧化碳(scCO_2)发泡行为。聚丙烯样品的制备采用两种辐照方法:(Ⅰ)PP粒子热压成型后γ射线辐照(Sequence Ⅰ,SⅠ);(Ⅱ)PP粒子γ射线辐照后热压成型(Sequence Ⅱ,SⅡ)。利用scCO_2作为物理发泡剂对两类样品进行间歇发泡。结果表明:γ射线辐照改性PP的熔点和结晶度随吸收剂量的增加而降低,其结晶度从51%下降到40%;在低频区,辐照后PP黏度轻微下降,而PP(SⅡ)样品下降更为明显;PP(SⅠ)发泡片材微孔尺寸变均匀,发泡率得到大幅提高,在40和50 kGy,不存在未发泡区域,并且拉伸性能从3.9 MPa增加到7.1 MPa;在最佳吸收剂量30 kGy时,发泡温度下降约5℃,发泡温度窗口从4℃增加到6~8℃。SⅠ方式可以降低发泡温度,扩大发泡温度窗口,更有利于PP的scCO_2发泡。     

电子束对藏药八味沉香散的辐照效应

为研究电子束辐照对藏药八味沉香散灭菌效果和其有效成分的影响,采用电子束(0kGy、5kGy、7 kGy、10 kGy)和⁶⁰Co γ(7 k Gy)辐照三个厂家生产的产品,分别在处理后以及在49℃加速贮藏3个月后检测微生物指标和有效成分的变化。结果表明：经不同剂量处理后,电子束辐照和⁶⁰Co γ辐照均能显著降低八味沉香散内微生物数量至达标;电子束5 k Gy辐照后,样品的微生物总数已降低至《中国药典》的要求限度,且其有效成分没有明显变化,吸收剂量至10 k Gy时,对其有效成分含量也基本无影响。因此,电子束辐照可以有效提高八味沉香散的卫生指标,5 kGy为八味沉香散的最佳辐照工艺剂量。     

辐照乙烯-四氟乙烯共聚物的热老化性能

对吸收剂量为60 kGy、120 kGy和180 kGy的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)样品进行270℃热老化处理,通过残炭率、热延伸、拉伸性能、体积电阻率和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对热老化不同时间的样品进行测试和表征。结果表明:随着吸收剂量的增大,样品残炭率逐渐增大,热延伸逐渐减小,断裂拉伸应变呈现下降趋势,吸收剂量为120 kGy时,材料交联度最高;随着热老化时间延长,样品的拉伸强度和断裂拉伸应变均呈下降趋势,体积电阻率也呈下降趋势,在吸收剂量为120 kGy时ETFE体积电阻率最高,绝缘性能最优;FTIR表明辐射交联ETFE材料的非晶组分随热老化时间延长而先增加后降低。     

电子辐照对苎麻纤维结晶度的影响研究

为了降低苎麻纤维的结晶度,利用电子束对苎麻纤维进行了0–2000 kGy范围不同剂量的辐照,采用X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR)对辐照苎麻纤维进行了测试分析。X射线衍射图谱数字分峰分析得知苎麻纤维结晶度随辐照剂量增加而减小,红外光谱分析结晶度指数也随剂量增加而变小。且从红外光谱特征峰分析得知纤维中羰基组分随辐照剂量增加而升高。结果表明,利用电子束辐照可有效降低苎麻纤维的结晶度,而且可通过控制不同剂量的辐照得到苎麻纤维应用所需要的结晶度。     

剂量率对辐照牛血清蛋白生化特性和结构的影响

为研究高剂量率对牛血清辐照灭菌中的活性下降的抑制作用,将新生牛血清分别经平均剂量率为60、600 Gy/min钴源和300 k Gy/min电子加速器3种方式辐照30 k Gy后,分析牛血清蛋白的生化特性和结构变化及其与剂量率的关系。结果表明,与未辐照牛血清相比,辐照后蛋白浊度、疏水氨基酸荧光强度、放热峰出峰时间分别从0.742、24.1 u和16.5 min升高至0.802、99.3 u和17.2 min,而蛋白浓度、放热峰温度分别从0.473和76.4℃下降至0.444和74.5℃。电泳分析(SDS-PAGE)显示,600 Gy/min钴源辐照牛血清中相对分子质量为175 k Da和58 k Da的蛋白组分含量明显大于低剂量率辐照牛血清。经扫描电镜(SEM)分析,辐照后牛血清中沉淀部分呈现密集的网络结构,未沉淀部分呈现碎片和球状体混合的形貌结构,低剂量率辐照的样品蛋白球状体形貌不突出。可见高剂量率有抑制辐照灭菌牛血清蛋白分子变性的作用,3种方式中600 Gy/min钴源效果最明显。     

双酚A型环氧树脂的1.5 MeV电子束辐照效应

本工作以双酚A型环氧树脂为研究对象,在1.5 MeV电子加速器下分别以18 kGy/h和2 250 kGy/h的剂量率对其进行辐照处理,以达到总吸收剂量135 kGy、270 kGy、500 kGy和1 000 kGy。系统研究了两种不同剂量率和不同吸收剂量对环氧树脂表面形貌、化学结构和热性能的影响。结果表明：电子束辐照环氧树脂时,高剂量率下环氧树脂内部会产生脉状裂纹,而总吸收剂量对树脂的热稳定性和力学性能影响较大;环氧树脂经电子束辐照后,玻璃化转变温度和交联密度下降,同时力学性能下降,表明辐射裂解占主导;电子顺磁共振光谱测试表明辐照过程中有烷基自由基和过氧自由基的产生,自由基浓度与吸收剂量呈正相关性。进一步研究了自由基在空气中的稳定性,随着存放时间的增加,自由基浓度最终趋于稳定。     

聚四氟乙烯电子束辐射降解研究

研究了辐照剂量、辐照剂量率和辐照气体环境等因素对聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,PTFE)薄膜电子束辐射降解效应的影响,并采用傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)、电子自旋共振(Electron Spin Resonance,ESR)和X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)等方法进行分析。结果表明:电子束能够有效地对聚四氟乙烯进行降解。PTFE样品的辐射降解主要发生在主链C-C键上;在相同的吸收剂量和气体环境下辐照,低剂量率辐照样品降解好于高剂量率样品;而在相同的吸收剂量和剂量率下辐照,在空气中的辐照降解效果好于N2气环境下。     

60Co-γ射线和电子束辐照对辣椒干制品颜色的影响

本研究通过比较分析色差、非酶褐变值、色价和R/Y值来探讨⁶⁰Co-γ射线和电子束辐照对辣椒干制品颜色的影响。实验中设定不同剂量(0 k Gy、3 k Gy、7 k Gy、16 k Gy)处理和不同贮藏时间(0 d、30 d)。结果显示：在0 d贮藏条件下,经过16 k Gy ⁶⁰Co-γ射线处理的干辣椒样品a~*值减小13%,非酶褐变值增加12%,R/Y值降低16%;而经过7 k Gy电子束处理的干辣椒样品a~*值、b~*值和L~*值明显低于经过⁶⁰Co-γ射线处理的样品。此外,无论是经过⁶⁰Co-γ射线还是电子束处理后,随着剂量增加,0 d贮藏条件下辣椒粉样品的色差增加,非酶褐变值降低;在16 k Gy剂量下,经过⁶⁰Co-γ射线处理得到的辣椒粉样品ΔE~*高于电子束处理得到的样品,并且非酶褐变值明显低于电子束处理。在贮藏30 d后,经过7 k Gy剂量的⁶⁰Co-γ射线和电子束处理得到的辣椒粉样品ΔE~*显著高于其他剂量组,并且以经过7 k Gy     

辐照接枝改性涤纶织物的亲水性能

利用电子束辐照接枝的方法将丙烯酸(Acrylic acid,AA)单体接枝到涤纶织物上来改善其亲水性。通过改变吸收剂量、接枝单体浓度、阻聚剂浓度、预辐照的吸收剂量以及前处理氢氧化钠浓度等影响因素来获得具有不同接枝率的改性涤纶织物。优化的反应条件:吸收剂量为195 k Gy、AA浓度为50%、阻聚剂(Fe SO4?7H2O)浓度为0.8%、预辐照的吸收剂量为43 k Gy、前处理Na OH浓度为15 g/L。傅里叶红外光谱证明AA已接枝成功;扫描电子显微镜分析表明改性涤纶织物的表面具有覆盖物,且随着接枝率的增大,其覆盖物明显增多;回潮率测试结果表明,改性涤纶的回潮率随接枝率的增加而逐渐增大,当接枝率达到最大值27.84%时,改性涤纶的回潮率可达3.51%。涤纶织物经30次洗涤后减重率仅1%左右,说明接枝牢度优异。     

γ射线辐照降解绿茶中的农残联苯菊酯

采用^60Coγ射线辐照成品绿茶,分析吸收剂量、剂量率及茶叶含水量对联苯菊酯降解率的影响。吸收剂量设计为3、7、10、15和20kay,剂量率为10、30和50Gy·min^-1,茶叶含水量设为5％、8％、10％和17％。结果表明,绿茶中联苯菊酯的降解率随着吸收剂量的增加呈先上升后下降的趋势,吸收剂量在10kGy时,茶叶中联苯菊酯的降解率较大。随着剂量率的提高,联苯菊酯的降解率呈现直线下降的趋势,在10Gy·min^-1时降解率较大。茶叶含水量与联苯菊酯的降解率呈正相关关系。因此,进行茶叶中农残联苯菊酯辐照降解处理时,采用含水量较高的茶叶,使用较低的剂量率和10kGy左右的吸收剂量,效果较好。     

γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究

建立了一种γ吸收剂量率实时在线测量系统,研究了半导体硅光电池BBZSGD-4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系,并对其耐辐照性能进行了研究。60 Coγ辐照实验表明:半导体硅光电池BBZSGD-4对60 Co的γ射线有较好的响应,其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94.54Gy/min时,辐射光生电流可达1.26μA。在吸收剂量率为50Gy/min时,辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降,总吸收剂量为5 445.8Gy时,其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD-4具有作为实时在线低吸收剂量率探测器的潜力。     

辐照对盐酸克伦特罗降解效应的初步研究

采用电子束辐照处理盐酸克伦特罗,应用液相色谱串联质谱、红外光谱等技术研究盐酸克伦特罗辐照降解规律及辐解产物的结构,分析辐照对盐酸克伦特罗的降解效应。实验结果表明,原始浓度为18 mg·kg–1和45 mg·kg–1的盐酸克伦特罗水溶液浓度随吸收剂量增加而降低,且在吸收剂量为5 kGy和10 kGy时降解率达到90%以上;在低剂量下(≤5 kGy)盐酸克伦特罗分子的-OH和-Cl基团脱落,随着剂量的增加-OH,-NH2,-NH-和-C(CH3)3等基团也发生了不同程度的改变或脱落,表明电子束辐照可有效降解盐酸克伦特罗。     

30%TBP-煤油-HNO3体系的α辐解行为Ⅱ.溶剂辐解生成羰基化合物的规律

以分光光度法研究了²³⁸Pu 为α源的30%TBP-煤油-HNO₃体系辐解产物羰基化合物的生成规律,考察了还原反萃、酸碱洗涤、钚浓度等工艺条件对羰基化合物分析的影响。研究表明：羰基化合物生成量随着α辐照剂量率以及吸收剂量的增加而增大,在剂量率73.7 Gy/min、吸收剂量5×10⁵ Gy时,羰基化合物浓度达到0.039 mol/L;吸收剂量在10⁵ Gy以上时,α辐照产生的羰基化合物生产量明显高于γ辐照;不同稀释剂对羰基化合物生成量影响不明显。     

辐射改性LDPE/EVA共混物及其超临界CO_2发泡行为的研究

用60Coγ射线辐照改性LDPE/EVA共混物,并利用超临界CO2发泡技术制得了微孔LDPE/EVA共混物泡沫。用差示扫描量热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES)和扫描电镜(SEM)分别对交联LDPE/EVA共混物的熔点、结晶度、粘度以及泡沫的微孔形貌进行了表征。结果表明,辐照处理以后,LDPE/EVA共混物样品的熔点和结晶度略有降低,粘度特性得到改善,可发泡性能提高。共混物吸收剂量为50kGy时,经超临界CO2发泡在105℃和23MPa下制得的泡沫具有较好的泡孔结构。     

辐照剂量率对明胶自由基和性能的影响

为探讨剂量率对明胶分子辐照分解的影响机理,采用电子自旋共振(ESR)、凝胶渗透色谱(GPC)等检测技术分析明胶经剂量率为60、480Gy/min 60 Co以及剂量率为12 000Gy/min加速器辐照0~32kGy剂量后,自由基特征、明胶性能与剂量率的关系。结果表明,未辐照明胶ESR信号微弱,三种辐照方式处理后的明胶均呈现相似的ESR双峰特征;相同吸收剂量下,明胶自由基信号强度由大到小依次为60Gy/min 60 Co辐照明胶、480Gy/min 60 Co辐照明胶和12 000Gy/min加速器辐照明胶;60 Co辐照后自由基信号强度(y)与剂量(x)的线性关系为y=26.983x2+1 641.8x-205.69;辐照明胶特性黏度、平均相对分子质量、凝胶强度和断裂伸长率由高到低依次为480Gy/min 60 Co辐照明胶、12 000Gy/min加速器辐照明胶和60Gy/min 60 Co辐照明胶。可见,高剂量率辐照可能减少明胶中有效长寿命自由基的含量,从而抑制明胶辐照灭菌中性能的劣变。     

电子束辐照对冷却猪肉杀菌保鲜效果的研究

利用电子束辐照技术对冷却猪肉的杀菌和保鲜效果进行了研究,为电子束辐照技术应用于肉类加工业提供应用依据。以束流能量（X1）和辐照吸收剂量（X2）为试验因子,以菌落总数（Y）为指标,通过响应面分析法（RSM）研究了电子束辐照杀菌的效果及对货架期的影响。电子束辐照对冷却猪肉杀菌效果的二次多项数学模型为：Y=3．78—0．24X1-0．13X2-0．16X1X2—0．18X1^2＋0．15X2^2（R^2=0．9755）。辐照吸收剂量与束流能量之间存在协同增效作用,试验因子的显著性顺序为：剂量〉交互作用〉束流能量。使冷却肉初始菌数下降2个对数单位的辐照参数范围为3．23-4．0kGy,2．3～3．8MeV。经电子束辐照的冷却猪肉样品在4℃条件下贮藏,货架期比对照样品延长12d左右;在7～10℃条件下保存,货架期比对照延长9d左右。研究结果表明,电子束辐照对冷却猪肉具有杀菌保鲜作用,该研究对电子束辐照技术应用于冷却猪肉的生产实践具有指导意义。     

类丁二炔凝胶复合材料的辐射变色性能研究

以丙烯酰胺凝胶为载体、类丁二炔（10,12-二十五碳二炔酸）囊泡为显色物质,合成了一种新型辐射变色复合材料,并对其性能进行了系统研究。辐照后复合材料由无色透明变为蓝色,主吸收峰出现在660 nm附近,其吸光度与吸收剂量具有线性关系。辐照前后类丁二炔囊泡的拉曼光谱分析发现,随着吸收剂量的增加,类丁二炔的拉曼位移在2200cm^-1处的共轭三键振动吸收峰逐渐减弱并消失,2100cm^-1处的三键-双键共轭吸收峰增强且向低波数区域移动,表明类丁二炔囊泡单体在辐照过程中发生了聚合反应。剂量率、分次辐照和扩散效应等因素对类丁二炔凝胶复合材料的影响研究结果显示：在2~40 Gy/min的范围内,剂量响应随剂量率的变化较小;分次辐照与单次辐照的结果一致;类丁二炔囊泡在丙烯酰胺凝胶中无明显扩散效应。综上,该复合材料有望用于三维空间的剂量测定,剂量测量范围为100~2000 Gy。