质子和电子对聚丙烯及聚乙烯辐射改性和作用机制的研究

用20和100keV的质子束及8和12MeV的电子束对低密度聚乙烯和全同立构式聚乙烯薄膜进行了辐照试验。首次发现质子和电子对聚丙烯和聚乙烯的作用效果是完全不同的:电子使聚乙烯交联、使聚丙烯裂解;质子可显著地改善聚丙烯的力学性质,而使聚乙烯变坏。这种性质的改变与粒子辐照剂量存在密切关系。另一方面,通过对辐照前后样品进行X射线衍射、正电子湮没、红外吸收和电子顺磁共振等结构分析,表明在高能电子辐照聚丙烯时,随着剂量的增加,聚丙烯内发生α相和β相的转换,但总结晶度不变。而电子辐照聚乙烯则不发生这类相变。红外吸收谱的研究表明,在质子辐照过的聚丙烯中出现三个新的振动频带,其中3350cm~(-1)是未曾观察到过的共振峰,对应着一种新的组构。它可能是质子辐照使聚丙烯应力-应变特性增强的原因。此外,在研究质子和电子与聚丙烯大分子不同用机制的基础上,提出了质子和聚丙烯大分子相互作用可以产生交联的反应模式。证实了辐射交联不仅与剂量有关,而且与辐照粒子的类型存在密切的联系。