輻照加工-材料改性應用篇

      20 世紀 50 年代初，Charlesby 首先觀察到輻射能使聚乙烯交聯。之后 Doll 證實了聚乙烯在高能射線作用下能發生交聯反應，改變了傳統認為高能射線對高分子材料只能起破壞作用的觀點，開辟了輻射高分子化學和高分子輻射改性新領域。輻射化工技術不僅高效、節能、環保，還可在室溫、無催化劑的情況下引發化學反應。輻射改性后的聚合物，除了呈現出顯著的化學穩定性和熱穩定性外，還可獲得許多新的性能，在耐溫性、耐老化、抗腐蝕、阻熱、阻燃以及力學強度方面，都得到明顯的改善^[1-2]。

△圖片來自網絡

     輻射化工技術主要是利用⁶⁰Co-γ射線和電子加速器產生的電子射線使高分子材料產生輻射交聯、接枝、聚合、降解等反應，利用這些反應可以制備熱收縮材料、涂料、超吸水材料、功能膜、高性能電纜、醫用硅橡膠管、電池隔膜、橡膠輻射硫化、生物醫用材料、新型功能材料（如 PTC）、改性淀粉（紡織和造紙用的漿料）等。這些產品應用在建筑業、家用電器、電子電力、自動化儀表、機電一體化設備、汽車、造船、石化等關系到國民生計的諸多領域，創造了巨大的經濟效益和社會效益^[3-4]。

1、輻射交聯

通常發生在半結晶聚合物的無定形區，所得產品有記憶功能，并且交聯后雙鍵含量明顯減少，不僅其耐溫性、抗老化性、抗開裂和阻燃性大為改觀，使用壽命大大延長，而且其力學性能也大大改善。現已廣泛應用于電線電纜材料的交聯、橡膠的硫化、發泡材料的制備、熱收縮材料的加工以及涂料的固化等。

2、輻射聚合

不使用引發激活劑或催化劑， 聚合產品純凈，其次輻射聚合可在低溫或固相條件下進行，可用于制備聚合物單晶材料等。

3、輻射接枝

特點是接枝可發生在任何聚合物和單體之間，不使用引發劑，在接枝過程中有輻射消毒作用， 可廣泛應用于醫用高分子材料的生產、離子交換膜的制備及纖維的表面改性等。

4、輻射降解

已應用于聚合物材料的再生利用、廢料處理及分子質量調節等。

參考文獻

[1] 邰文峰，邱岳進，石紅，等.γ射線在高分子材料輻射改性中的應用[J].印染助劑,2006,23(7):8-11.

[2] 馬濤,劉宇艷,劉少柱, 等.防輻射材料的研究進展[J].高分子通報,2012,(9):81-86.

[3] 李俊青，徐用軍，張懷志.γ-射線輻照對碳纖維及其復合材料力學性能的影響[J].合成纖維,2006,11:20-22. 

[4] 趙苗苗,段宇星,蘇渤, 等.阻尼材料耐輻照性能研究[J].有機硅材料,2020,34(3):13-16,38.