辐射交联聚砜的裂解色谱研究

利用裂解色谱研究了聚砜辐射交联前后结构的变化。从裂解谱图中,各裂解产物的相对含量随辐照剂量的变化规律,推测了辐射交联发生的位置及可能的交联机理。利用谱图中甲苯与苯的相对含量比与辐照剂量的关系,求得了不同温度下聚砜的凝胶化剂量,所得值与溶解度法求得值比较一致。     

F-40的辐射交联及其交联度的XPS表征

本文首次用X—光电子能谱(XPS)研究了F—40的辐射交联机理以及交联度的表征。用XPS方法获得的F—40凝胶化剂量为4.1Mrad。并发现在特定的剂量范围内,F—40的交联程度最大。     

含氟聚酰亚胺的辐射交联及其交联度的XPS表征

含氟聚酰亚胺(FPI)是一种耐高温、耐水解的新型聚酰亚胺。到目前为止,尚未见文献报道它的辐射交联。本文发现它能在高温辐射下交联,交联后的含氟聚酰亚胺的玻璃化转变温度以及高温力学性能有明显提高。本文还首次用XPS方法做了它的交联度表征。用XPS方法求得FPI的凝胶化剂量为50Mrad。     

辐射交联聚氯乙烯绝缘材料的研究Ⅱ.添加一缩三乙二醇二丙烯酸酯的影

本文研究了聚氯乙烯(PVC)在添加一缩二乙二醇二丙烯酸酯双官能团单体(DGDA)条件下的辐射交联效应。辐射初期PVC的交联反应速度较快,当剂量达到40kGy以后,凝胶含量达到最大值。在相同剂量条件下,PVC的凝胶含量、交联G值随DGDA添加量的增加而提高。交联PVC比未交联PVC的体积电阻系数有明显的提高,说明PVC辐射交联后的电绝缘性能得到很大改善。交联后,它的机械性能也有一定的提高。辐射交联PVC的热老化失重比未交联的PVC有较大的减少,而拉伸强度残留率K_1和断裂伸长率残留率K_2比未交联的PVC有较大提高,也就是说PVC交联后的耐温性提高了。     

含氟聚合物的辐射交联Ⅰ.氟塑料-46的辐射交联反应规律

氟塑料—46在真空和高温下(熔点附近)能辐射交联成网状结构高分子。这可以从凝胶形成,高弹态的出现及序态结构变稠密等实验结果得到证明。交联后氟塑料—46的耐高温性能有所改善。 氟塑料—46的辐射交联反应遵循无规交联理论。凝胶化剂量随辐照温度的升高而降低。辐射交联G值随温度增加而增加,240℃时G值为1.16。升高温度增加高分子链的活动能力,有利于辐射交联反应。     

乙丙共聚物的辐射交联

本文报导了由双环戊二烯为第三单体的三元乙烯丙烯共聚物(简称EPDM)的辐射交联。在高剂量范围内EPDM辐射交联按无规交联进行,实验数据符合Charlesby-Pinner关系式。在低剂量范围内,由双环戊二烯提供的聚合物链内不饱和双键参与和加速EPDM的辐射交联,使EPDM辐射交联出现非无规交联过程。添加多官能团化合物二苯甲烷双马来酰亚胺(简称MI),从外部向EPDM提供活性双键引发和加速EPDM辐射交联。引入不饱和双键的方式虽然不同,但都能使EPDM起到辐射强化交联的作用。测定了辐射交联EPDM的结构和性能。     

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。     

聚合物辐射交联机理与其结构和运动多重性

研究和探讨了聚合物结构和运动的多重性以及对其辐射交联机制和规律性的影响,并对Charlesby-Pinner。方程及其不同修正式的适用性进行讨论。通过广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描热法(DSC)、电子顺磁共振(ESR)等技术及凝胶和溶胶分析方法,对聚酰胺(PA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯(PE)等不同聚合物的辐照效应与其结构关系进行了研究,对相关文献提供的结果做了详细讨论。在辐照初始低剂量区,由于端基效应(端联)和主链交联导致交联按非无规交联机制进行(交联度q0(D)=q0AXA q0BXB是剂量的函数),是导致聚合物辐射交联溶胶分数(s)与剂量(D)实验数据偏离Charlesby-Pinner经典无规交联关系的主要原因,当端基随剂量增大消耗至端基效应可以忽略时,聚合物非晶区主链单元的交联符合Charlesby-Pinner方程辐射无规交联机制假定,实验与理论一致(结晶相不参与反应);当剂量继续增大,因结晶表面(中间相)介入交联过程,反应又按非无规方式进行。     

γ辐照对聚己内酯性能的影响

研究了不同分子量的聚己内酯的辐照特性，聚已内酯(PCL)的分子量越大，辐射交联所需的凝胶化剂量越低。结果表明，溶胶分数s √s与I／D的关系很好地符合Charlesby-Pinner关系式，说明PCL的辐射交联属于无规交联。辐射交联对PCL的力学性能影响显著，辐射剂量越大，拉伸强度和断裂伸长率下降越多，但分子量较高的PCL的抗张强度受辐射剂量的影响较小。动态力学分析(DMA)分析表明，聚己内酯辐照交联后的弹性模量和耐热性能显著提高。     

γ射线辐射交联低密度聚乙烯——乙丙共聚物的结构和性能

文章报道了低密度聚乙烯(LDPE)和三元乙丙共聚物的共混物,经~(60)Co-γ射线辐照后的辐射交联规律以及结构与性能的变化。实验结果表明,这种共混物的辐射交联规律和单独LDPE或EPDM的辐射交联具有类似之处,其交联规律按共混物中占优势的聚合物交联方式进行。经~(60)Co-γ射线辐照后这种共混物的结构和性能发生了变化。结晶度、密度和其它物理性能与共混物中两种聚合物的组成有着密切关系。辐照剂量的改变对同一组成共混物的结晶度和密度影响较小,但是,它对力学性能有显著影响。     

Gamma-rays irradiation effects on polysulfone at high temperature

The temperature dependence of the irradiation effects on polysulfone was studies by measuring the molecular weight, glass transition temperature, gel fraction and evolved gas. Polysulfone was irradiated with gamma-rays at room temperature, 100, 150, 180 and 210 °C. The change of molecular weight distribution and glass transition temperature showed occurrences of a main chain scission at room temperature and cross-linking at high temperature. The decrease of gel dose, the increases of gel fraction and total gas evolution with increasing temperature was observed. The evolution of CO, CO₂ and SO₂ gases increased at high temperature, while yield of evolved H₂ was independent of irradiation temperature. The probability of the cross-linking was clearly increased by irradiation at high temperature above 180 °C, though the chain scission was not changed very much.     

Study on the behavior of oxygen atoms in swift heavy ion irradiated CeO2 by means of synchrotron radiation X-ray photoelectron spectroscopy

To study the effects of swift heavy ion irradiation on cerium dioxide (CeO₂), CeO₂ sintered pellets were irradiated with 200 MeV Xe ions at room temperature. For irradiated and unirradiated samples, the spectra of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were measured. XPS spectra for the irradiated samples show that the valence state of Ce atoms partly changes from +4 to +3. The amount of Ce³⁺ state was quantitatively obtained as a function of ion-fluence. The relative amount of oxygen atom displacements, which are accompanied by the decrease in Ce valence state, is 3-5%. This value is too large to be explained in terms of elastic interactions between CeO₂ and 200 MeV ions. The experimental result suggests the contribution of 200 MeV Xe induced electronic excitation to the displacements of oxygen atoms.     

Proton irradiation emulation of PWR neutron damage microstructures in solution annealed 304 and cold-worked 316 stainless steels

Solution annealed (SA) 304 and cold-worked (CW) 316 austenitic stainless steels were pre-implanted with helium and were irradiated with protons in order to study the potential effects of helium, irradiation dose, and irradiation temperature on microstructural evolution, especially void swelling, with relevance to the behavior of austenitic core internals in pressurized water reactors (PWRs). These steels were irradiated with 1 MeV protons to doses between 1 and 10 dpa at 300 °C both with or without 15 appm helium pre-implanted at ∼100 °C. They were also irradiated at 340 °C, but only after 15 appm helium pre-implantation. Small heterogeneously distributed voids were observed in both alloys irradiated at 300 °C, but only after helium pre-implantation. The pre-implanted steels irradiated at 340 °C exhibited homogenous void formation, suggesting effects of both helium and irradiation temperature on void nucleation. Voids developed sooner in the SA304 alloy than CW316 alloy at 300 and 340 °C, consistent with the behavior observed at higher temperatures (>370 °C) for similar steels irradiated in the EBR-II fast reactor. The development of the Frank loop microstructure was similar in both alloys, and was only marginally affected by pre-implanted helium. Loop densities were insensitive to dose and irradiation temperature, and were decreased by helium; loop sizes increased with dose up to about 5.5 dpa and were not affected by the pre-implanted helium. Comparison with microstructures produced by neutron irradiation suggests that this method of helium pre-implantation and proton irradiation emulates neutron irradiation under PWR conditions.     

十氢化萘和四氯化碳溶胀的聚乙烯辐射交联与热性质的研究

测定凝胶含量研究了在氮气氛下,溶胀在高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)中十氢化萘和四氯化碳分子对聚乙烯辐射交联的影响。结果表明,两种自由基辐解产额相差较大的有机分子对聚乙烯辐射交联有相近的抑制作用。初步讨论了这种抑制作用的机理。利用示差扫描量热技术(DSC)测定了在空气条件下,溶胀有十氢化萘或四氯化碳的HDPE的热性质(T’_m和△H’_f),结果△H'_f随剂量增加无大变化,T’_m稍有下降,熔融吸热的双峰消失了。表明剂量不太大时,溶剂分子对聚合物自由基与氧的反应有保护作用。     

~(137)Cs辐照小麦干种子M_1代的辐射效应和细胞学分析

~(60)Co-γ射线辐照小麦干种子对M_1代的生物学和细胞学效应产生影响,这方面已有报道,而铯-137的辐射效应报道较少。本试验利用我所的铯-137和钴-60源不同剂量照射小麦干种子,比较M_1代的生物学及细胞学效应,为育种提供依据。     

中能氮离子束辐照小麦种子产生自由基的研究

用ＥＳＲ波谱术研究了室温下中能氮离子辐照小麦种子产生的自由基，发现氮离子贯穿和注入小麦种子产生的自由基浓度随剂量的变化具有不同的特征。对氮离子贯穿小麦种子产生的自由基浓度随剂量率的变化规律也进行了研究。     

圆环形截面碳化硅纤维管的辐射化学法合成

为制备碳化硅(Silicon carbide,SiC)纤维管,本研究利用10MeV电子直线加速器产生的高能电子束在空气中辐照聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)先驱丝。研究了辐照工艺、热处理温度、吸收剂量对制备SiC纤维管的影响,并运用红外光谱分析对SiC纤维管的辐射制备机理作了初步探讨。结果表明,合适的辐照工艺为每次定点辐照20s,停车冷却5min;最佳热处理温度为350℃;红外光谱分析表明,空气中的氧通过与PCS中的Si-H、Si-CH3反应而被引入到辐照产物中,形成了Si-OH和C=O结构;在经热处理的先驱丝中有Si-O-Si,Si-C-Si等桥联结构生成;吸收剂量介于2.0-3.5MGy之间的PCS先驱丝均能制得SiC纤维管,且管壁厚度随着吸收剂量的增加而逐渐增加。     

抗辐射加固与非加固工艺制备Si/SiO_2电离辐照的XPS深度剖析

采用氩离子刻蚀XPS分析方法对抗辐射加固与非加固工艺制备的Si/SiO_2系统进行电离辐照深度剖析。实验结果表明:在辐照剂量及偏置电场相同条件下辐照,非加固样品的界面区比加固样品界面区宽;同一工艺生长的SiO_2,衬底杂质浓度低的样品其界面区窄于衬底杂质浓度高的样品;辐照样品的Si过渡态密度最高位滞后于未辐照样品的;同时,加固样品Si过渡态及剩余氧的密度最高位出现慢于非加固样品的;衬底杂质浓度高的样品其Si过渡态及剩余氧的密度最高位的出现快于衬底杂质浓度低的样品的;此外含剩余氧的过渡层要比含Si过渡态的过渡层薄。最后根据实验结果,对Si/SiO_2三层模型进行了修正。