甲基丙烯酸缩水甘油酯改性氮化硼纳米片掺杂环氧树脂及其耐辐射性能

环氧树脂（EP）具有良好的机械和绝缘性能,被广泛地应用于航空航天和核工业领域,但其在高能辐射环境中容易降解失效。氮化硼（BN）具有优异的辐射稳定性,但其与高分子基体较差的相容性限制了性能发挥。本工作利用γ辐射对氮化硼纳米片（BNNSs）进行改性,制备出与EP具有良好相容性的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性的氮化硼纳米片（BNNSs@PGMA）,并通过溶液共混,将其引入环氧树脂基体中,制备出EP、BNNSs/EP、BNNSs@PGMA/EP复合材料,同时研究了γ射线辐照前后复合材料性能的变化。结果表明：环氧树脂复合材料的拉伸强度随着吸收剂量的增大呈现先增大后减小的趋势;吸收剂量小于400 kGy时,辐射交联占据主导作用,400～1 000 kGy吸收剂量下主要是辐射降解占据主导作用;吸收剂量1 000 kGy时,EP的拉伸强度下降了42.9%,而BNNSs@PGMA/EP的拉伸强度仅下降了21.3%,表现出优异的耐辐射性能。提高BNNSs@PGMA的改性率可以增强复合材料的耐辐射性能。     

休闲豆干辐照灭菌研究

以湘氏休闲豆干为对象,考察不同吸收剂量(0 kGy、3.1 kGy、5.9 kGy、8.6 kGy、11.4 kGy)的60Coγ射线辐照处理对其微生物存活数、一般营养成分、理化性质、质构特性及感官品质的影响。结果表明,~(60)Coγ射线辐照能有效降低休闲豆干中微生物存活数,且随着吸收剂量的增大,抑制作用逐渐增强,8.6 kGy吸收剂量的60Coγ射线辐照可使其菌落总数和霉菌数均降至10 CFU/g以下。对休闲豆干菌落总数和霉菌数的辐照吸收剂量D10值分别为1.82 kGy和2.03 kGy。与对照组样品相比,11.4 kGy以内吸收剂量的~(60)Coγ射线辐照对休闲豆干水分、蛋白质和灰分含量的影响不显著(p0.05),但辐照后休闲豆干的脂肪含量明显低于对照组样品(p0.05)。经不同剂量辐照后,休闲豆干氨基酸各组分的含量与对照组样品相比均没有明显变化(p0.05)。经不同剂量辐照的休闲豆干酸价与对照组样品相比有所差异,但酸价的变化与吸收剂量没有明显的相关性。休闲豆干的过氧化值随着吸收剂量增加逐渐下降,且显著低于对照组样品(p0.05)。不同吸收剂量辐照不会对休闲豆干的硬度、内聚性、胶着性、咀嚼性以及弹性等质构特性产生明显的影响(p0.05),小于8.6 kGy吸收剂量的辐照处理也不会对其感官品质产生明显的不良影响。因此,采用8.6 kGy以下吸收剂量的~(60)Coγ射线辐照处理休闲豆干可以达到保鲜贮藏的目的,本研究为辐照技术在休闲豆干加工产业中的应用提供参考依据。     

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。     

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。     

石墨烯量子点对环氧树脂抗辐照性能的影响

探究高能辐照下环氧树脂损伤降解机理,以提高环氧树脂在辐照环境下的稳定性。本研究将石墨烯量子点(GQDs)作为自由基清除剂,减缓γ辐照环境下环氧树脂的降解,并研究了GQDs对环氧树脂抗辐照性能的影响机制。结果表明：经过辐照后环氧树脂力学性能下降49%,玻璃化转变温度下降4.4℃;石墨烯量子点/环氧树脂(GQDs/EP)复合材料的力学性能下降35%,玻璃化转变温度下降2.2℃;GQDs的引入使得辐照后的GQDs/EP复合材料产生的自由基含量显著低于纯树脂自由基的含量。GQDs纳米颗粒也改善了辐照前后环氧树脂的力学性能和热学稳定性。因此,GQDs纳米颗粒可以作为自由基清除剂,有效地提高环氧树脂的辐照稳定性。GQDs清除自由基机制与sp²碳域和表面的官能团有密切相关。本研究为提高环氧树脂在γ射线辐照下的稳定性提供了新的思路和方法。     

辐照环境中氢化可的松注射液的稳定性研究

以不同剂量γ射线模拟辐照环境,考察氢化可的松注射液的稳定性。将同一批号的氢化可的松注射液经60Coγ射线辐照,吸收剂量设定为2、4、8、16、26和34 kGy。观察注射液颜色和澄明度的变化,并采用高效液相色谱(HPLC)法测定氢化可的松注射液含量变化。结果表明:氢化可的松注射液含量随吸收剂量显著下降(p<0.01),当吸收剂量为2 kGy以上时含量下降超出质量合格范围;氢化可的松经辐照后变浑浊,颜色也经历先变黄后又无色,提示氢化可的松溶液中生成了溶解度较小的物质,在辐照环境中极不稳定。     

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。     

在酚醛/乙醇溶液中利用γ射线共辐照改性碳纤维表面性能的研究

辐射加工技术以其高效、节能和环保等特点,在改性材料界面上已经得到广泛应用。本文利用γ射线共辐照接枝技术,在酚醛／乙醇溶液中对碳纤维表面进行处理。对辐照处理前后的碳纤维,分别利用X射线光电子能谱定性和定量分析表面化学元素及官能团组成;原子力显微镜观察碳纤维单丝表面形貌的变化;用扫描电子显微镜观察碳纤维表面复合材料层间剪切断口;通过层间剪切强度表征碳纤维增强环氧树脂复合材料的界面性能,并在30kGy吸收剂量下(剂量率4．8kGy／h),比较了不同浓度的接枝液对层间剪切强度的影响。结果表明,γ射线引发酚醛能够在碳纤维表面发生接枝反应,处理后碳纤维表面形貌有明显变化,能够有效地增加碳纤维表面O／C值和含氧官能团数量,提高其复合材料的界面强度。     

60Coγ射线辐照毛竹的自由基研究

对20、200、500 mesh毛竹试样进行γ射线辐照和ESR自由基强度测定,g=2.0033.毛竹辐照的自由基强度随吸收剂量按指数规律增加,吸收剂量100 kGy时,自由基强度是机械自由基的40倍,3组试样的自由基衰变系数各不相同.     

聚硅氧烷改性氧化石墨烯的辐射制备及其在导热硅橡胶中的应用研究

将氧化石墨烯和乙烯基三乙氧硅烷(TEVS)混合液进行γ射线辐照处理,制备聚硅氧烷功能化的改性氧化石墨烯(GO-Si),并通过红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)表征分析GO-Si的结构。在辐照时,随着吸收剂量增加,聚硅氧烷的接枝量也随之增加;由于TEVS的接枝聚合,GO-Si表面的聚硅氧烷含量明显提高。将GO-Si和羟基硅油共混,制备室温固化的硅橡胶/改性氧化石墨烯复合材料(SR/GO-Si),与未改性氧化石墨烯(GO)相比,GO-Si与硅橡胶基体相容性更好,分散更加均匀。对SR/GO-Si和纯SR的力学性能、导热性能和辐照效应进行对比分析,结果表明,GO-Si的引入可以明显提高复合材料的综合性能,导热系数从0.13 W·m~(-1)·K~(-1)提高至1.1 W·m~(-1)·K~(-1),拉伸强度提高了149%。在90 kGy辐照条件下,GO-Si的引入对复合材料的辐照效应起到积极作用,提高了拉伸强度和硬度,SR/GO-Si有望在低剂量辐射环境下作为电子封装热界面材料使用。     

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-辐照对高密度聚乙烯-尼龙-6共混物结构和性能的影响

用熔融共混的方法制备出高密度聚乙烯(HDPE)和尼龙-6(PA-6)的共混物,研究了共混物经γ射线辐照后结构与性能的改变。扫描电镜(SEM)观察结果表明,γ射线辐照会影响共混物的相态结构;辐照4h后,共混物样品的吸收剂量为15.84kGy;PA-6和HDPE的界面粘结力增强,两相之间有明显的界面过渡层的存在,材料的相容性增加;随着辐照时间延长,材料结构破坏。经γ射线辐照后,共混材料的冲击强度下降,拉伸强度与断裂伸长率增加,其中断裂伸长率增加明显。共混材料经辐照后对二甲苯的吸收减小。     

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 kGy、25 kGy、50 kGy、75 kGy.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...     

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。     

辐射硫化对硅橡胶自粘带性能影响的研究

采用⁶⁰Coγ射线辐射交联技术对硅橡胶自粘带进行辐射硫化，研究吸收剂量对辐射硫化硅橡胶自粘带的拉伸强度、断裂伸长、自粘性能、击穿电压强度的影响以及剂量率对自粘带性能的影响。研究结果表明：随着吸收剂量的增加，硫化橡胶自粘带的拉伸强度亦增加，而断裂伸长率随之减小；在吸收剂量小于25kGy时，自粘性能随着吸收剂量的增加而增强，25kGy时达到最佳，随后逐渐减弱；吸收剂量对自粘带的击穿电压强度的影响不大；剂量率对自粘带性能的影响不明显。     

PVA/PEO/Chitosan水凝胶膜的辐照法制备及其性能研究

研究了辐照剂量和壳聚糖含量对水凝胶膜性能的影响。以聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)和壳聚糖(Chitosan)为原料,采用γ射线辐照法制备了一种新型水凝胶膜。结果表明,随着辐照剂量的增大,凝胶分数会增大,溶胀率会降低;辐照剂量达到21kGy时,凝胶分数可以达到70%,辐照剂量大于21kGy以后,拉伸强度和断裂伸长率会随着辐照剂量的增大而降低;随着壳聚糖含量的增加,水凝胶膜的凝胶分数、拉伸强度和断裂伸长率都会减小,而溶胀率会有一定的提高。辐照后壳聚糖的一些特殊官能团没有改变,将会保持它的抑菌性能,从而获得了一种新型水凝胶膜。     

耐温屏蔽复合材料的研制及性能研究

为满足核电站、乏燃料存储设施等对防护材料的耐温性、热稳定性、耐辐照性能等要求,研制四官能环氧树脂基(AGA型)耐温屏蔽复合材料。首先对基体材料的热稳定性进行分析,由热重分析(thermogravimetric analysis, TG)曲线得到其起始分解温度为353.5 ℃,200 ℃恒温储存170 h后,基体材料失重1.22%。动态热机械性能分析(dynamic thermomechanical analysis,DMA)表明,随着钨(W)含量的增加,AGA型耐温屏蔽复合材料的玻璃化温度向高温区移动并且峰型变宽。用⁶⁰Co放射源辐照50 kGy剂量,当AGA型耐温屏蔽复合材料的W含量10.5 wt%,B₄C含量3 wt%时,其辐照前后冲击强度均为最优。用²⁵²Cf中子源测试2 cm厚AGA型耐温屏蔽复合材料的屏蔽性能,当加入3 wt%的B₄C时,AGA-4耐温屏蔽复合材料的快中子透射率为50.00%。实验结果表明,AGA型耐温屏蔽复合材料具有一定的耐温性和耐辐照性能,并且密度较小。     

γ射线辐照及粒径对芦苇秸秆酶解发酵的影响

以经过不同吸收剂量（0～500 kGy）的γ射线辐照处理后的芦苇秸秆为研究对象，机械粉碎后过筛，研究吸收剂量、过筛孔径对其粒径分布、粉碎能耗、主要组分含量、纤维素酶解转化率、纤维素乙醇转化率的影响。研究结果显示：随着过筛孔径的减小，所获得的芦苇秸秆样品质量显著减少，且与吸收剂量负相关；芦苇的粉碎能耗随吸收剂量的升高而降低，获得相同质量的过筛样品，粉碎能耗又随过筛孔径的减小而显著增加；相同吸收剂量处理的芦苇秸秆，其纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率均随过筛孔径的减小而增大，其中吸收剂量为分别0 kGy、206 kGy、404 k Gy，粒径范围在r?0.180 mm的芦苇秸秆样品其纤维素酶解转化率较r?0.850 mm样品分别提高129.20%、85.98%、106.63%，纤维素乙醇转化率分别提高136.04%、21.75%、4.39%。综合比较粉碎能耗与纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率的增加比率，最终确定未辐照（0 kGy）芦苇秸秆样品的最佳过筛孔径为0.850 mm；吸收剂量为206 kGy、404 kGy的芦苇秸秆样品最佳过筛孔径为0.425 mm。     

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。     

天然橡胶胶乳/丙烯酸异辛酯体系的辐射交联研究

为开发天然橡胶在塑料增韧中的应用,通过天然橡胶乳液辐射硫化,可以将其制成粉末橡胶。而天然橡胶的交联程度直接影响其性能,因此有必要研究其辐射交联行为。研究了天然橡胶胶乳(NRL)在丙烯酸异辛酯(OA)存在下的γ射线辐照交联行为,探讨了吸收剂量、剂量率、交联敏化剂浓度对交联行为的影响。结果表明,凝胶含量随吸收剂量增加而增大,在10kGy以后变化不大。吸收剂量率增大,凝胶含量略有下降。加入少量OA(1％)辐照后,橡胶的凝胶含量明显提高。在吸收剂量25kGy和含5％OA的情况下,凝胶分数可达90％。辐射交联的动力学研究表明：在OA为交联敏化剂的条件下,NRL的辐射交联行为符合Charlesby-Pinner关系式,为无规交联,并且交联G值约为3．8。