聚碳酸酯材料的辐射老化

应用拉伸强度测试(Tensile strength testing,TST)、扫描电镜(Scanning electronic micrograph,SEM)断口形貌分析、差示扫描量热分析(Differential scanning calorimetry,DSC)、富立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared absorbption spectroscopy,FTIAS)、凝胶渗透色谱(Gel permeation chromatography,GPC)、X射线光电子能谱(X-Ray photoelectron spectroscopy,X-RPS)等多种手段研究了聚碳酸酯材料在γ射线辐照下的老化行为.结果表明,聚碳酸酯材料的力学性能、玻璃化温度、分子量和数均聚合度均随吸收剂量的增加而下降;其断口表面的光滑程度随吸收剂量的增加而增大;只观察到结构上微小的变化;动力学分析表明其辐射降解属于无规降解类型.间接证明了聚碳酸酯在0-12MGy剂量范围内辐射降解机理占优势.     

γ射线辐照改性聚碳硅烷提高热解陶瓷产率

在N2气中用γ射线对聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)进行辐照,利用傅里叶红外光谱分析、凝胶渗透色谱分析和热重分析等手段研究了不同吸收剂量下PCS的化学结构、分子量和热分解特性。结果显示,经γ射线辐照处理后的PCS轻微失重,分子量和软化点随着吸收剂量的增加而增加,说明PCS经辐照后发生了分子间的交联反应。红外分析表明,PCS的交联主要是通过Si-H键和C-H键的断裂产生新的Si-C-Si结构实现的。热重分析表明,PCS热解为碳化硅的陶瓷产率随吸收剂量的增加显著升高,剂量达到1.5 MGy后PCS样品的陶瓷产率基本提高到稳定值,此时,陶瓷产率从改性前的61.9%提高到80.0%。     

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.     

灭菌剂量下γ射线辐照对环烯烃共聚物的影响及机理研究

由乙烯和降冰片烯共聚合成的环烯烃共聚物（Cyclic Olefin Copolymer,COC）具有良好的透光性、水蒸气阻隔性,以及生物相容性,适用于医疗器械和药物包装领域。这类COC医疗用品通常采用辐照灭菌来确保生物安全性,然而辐射过程会使分子链断裂产生自由基,不可避免地会发生辐射裂解、氧化、变色等现象。因此,探究电离辐射引发的自由基反应导致的COC性能变化对COC医疗用品的辐照灭菌应用具有重要意义。为了研究辐照灭菌剂量下COC的辐射效应,考察了剂量范围内γ射线对COC的化学结构、自由基信号、玻璃化转变温度、热稳定性、分子量分布、表面性质以及熔融指数的影响。结果显示：在空气中COC经辐照产生的自由基浓度随着吸收剂量增大线性增加;随着吸收剂量的增大,包括羰基、羟基类化合物等辐射氧化产物的平均分子量减小,辐射降解占优势;同时COC表面亲水性增强,熔融指数增加。辐射导致的分子链断裂以及自由基的氧化反应是COC降解的主要原因。     

壳聚糖的敏化辐射降解

采用电子束辐照与敏化剂协同降解粉体壳聚糖,以制备具有良好生物活性的低分子量粉体壳聚糖。使用凝胶渗透色谱仪对壳聚糖的分子量进行测定;通过傅里叶变换红外光谱和X-射线衍射仪分别对降解后壳聚糖的化学性能包括主链结构和结晶度进行表征。实验结果表明,降解后的壳聚糖主链结构无明显变化,结晶度随分子量的减小而增大;在敏化剂存在的条件下,较低的吸收剂量(20 kGy)即可有效地降解粉体壳聚糖,得到数均分子量(M_n)为1 170的低分子量产物,且降解速率增大至1.51×10~(-5)。     

辐射交联聚砜的XPS研究

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了聚砜辐射交联前后结构的变化。结果表明,在较低温度下辐射交联的聚砜,其表征体系共轭程度强弱的振起峰(Shake up peak)相对强度降低,表明交联结构的形成破坏了聚砜分子的共轭体系。而高温下辐射交联的聚砜,其振起峰相对强度随辐射照剂量的增大而增强,说明形成了与低温时所不同的交联键结构。利用聚砜XPS谱图中,振起峰相对强度与辐照剂量的关系。求得了聚砜的凝胶化剂量。     

γ射线辐照对超高分子量聚乙烯结构与流动性能的影响

采用γ射线在室温、空气条件下对超高分子量聚乙烯进行辐照,采用傅立叶红外光谱、差式扫描量热法、特性牯度测定、熔体流动速率测定以及力学性能测试等手段研究了γ射线辐照对超高分子量聚乙烯（Ultra—high molecular weight polyethylene,UHMWPE）结构、流动性能以及力学性能的影响。研究结果表明,在室温下和空气中,通过γ射线辐照可在超高分子量聚乙烯分子链上引入含氧极性基团;UHMWPE经过γ射线辐照以后分子链发生降解,熔体流动速率增大,流动性得到改善;在一定辐照剂量范围内,γ射线辐照使UHMWPE的拉伸屈服强度及断裂伸长率增加,缺口冲击强度下降．     

聚丙烯的γ辐射效应

本文研究了在室温下,真空或空气存在时γ射线对等规聚丙烯片的辐照效应。其中包括物理、热性质以及红外光谱的变化。并通过红外光谱计算了结晶度的改变,通过热熔解曲线计算了熔点的改变。还特别比较了上述两种条件下照射后的贮存时间效应。 计算了聚丙烯的射辐交联G值和裂解G值分别为G(交联)= 0.202,G(裂解))= 0.243。 实验结果表明,等规聚丙烯在空氧中辐照主要是裂解反应。当吸收剂量大于100 kGy时,伸张强度完全丧失。当吸收剂量为25 kGy时,存放三个月后则完全失去机械强度。而在真空条件下辐照的样品,其机械强度的改变要小得多。     

γ射线辐照改善PBAT增韧的麦秸粉/PBS复合材料性能

以聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(Poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT)为增韧材料,利用熔融共混复合技术,制备了生物可降解的麦秸粉/聚对苯二甲酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate),PBS)-PBAT复合材料,并对其进行辐照交联。考察PBAT质量分数和~(60)Coγ射线辐照不同吸收剂量对麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的热学性能、力学性能和凝胶量的影响。结果表明:当PBAT的质量分数为30%时,麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的冲击强度提高了13%;随吸收剂量的增大,麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的力学性能和凝胶含量均得到了提高。麦秸粉/PBS-PBAT复合材料经~(60)Coγ射线辐照后,完全热分解温度达到550°C,提高了约50°C。     

聚砜的辐射降解研究进展

回顾了近年来有关各种聚砜材料在电子、γ和重离子辐照下降解机理、气态产物及其辐射化学产额、性能和结构变化的相关研究成果,并对相关研究进展进行了综合分析,有助于理解各类聚砜材料在辐射下的降解行为.     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。