輻射技術就是一門與高分子材料學、環境科學、生物技術及醫學等領域息息相關的學科。
基本介紹
- 中文名：輻射技術
- 類別：科學技術
- 性質：高分子材料
- 套用：材料分子
簡介,分類,輻射交聯,輻射固化,輻射硫化,輻射降解,輻射接枝改性,
簡介
在高分子材料領域，輻射技術已用於聚烯烴的輻射交聯，不飽和聚酯類樹脂的輻射固化，橡膠的輻射硫化，聚合物輻射降解以及輻射接枝改性等，已有不少產品實現工業化生產。
分類
輻射交聯
作為一項產業化技術，它已廣泛用於照明用電線電纜及汽車、家電、飛機、宇宙飛船用電子設備線路的製造。在美國，飛機用電纜全部採用輻射交聯產品，阻燃電線電纜也已廣泛用於海上石油平台。由於以聚乙烯、聚氯乙烯為基材的電線電纜經輻射後高分子鏈自由基複合發生交聯反應，因此材料的耐熱性、絕緣性、抗化學腐蝕、抗大氣老化及機械強度等都得到很大改善。如輻射交聯聚乙烯的使用溫度上限可提高至200℃～300℃.
利用輻射交聯技術生產的另一大類產品是具有特殊“記憶效應”的熱收縮材料。它是利用聚乙烯等結晶型高分子材料加熱後擴張，然後冷卻成型，當再加熱，材料又回到擴張前狀態，利用它可收縮的特性來做電線電纜接頭處的絕緣材料或防腐包覆層等。美國raychem及bcs公司生產的輻射交聯熱收縮材料為他們帶來了相當可觀的經濟效益。
輻射固化
輻射固化與化學固化相比，具有固化速度快、能源消耗低、產品質量好等優點。特別因避免使用溶劑而不會造成污染，使其受到普遍歡迎。現在它已較成熟地用於塗層的輻射固化，如金屬、磁帶、陶瓷、紙張等產品的表面加工處理。另外，由於電子束輻射的高穿透性，使其在研製輕質、高強度、 高模量、耐腐蝕、抗磨損、抗衝擊和抗損傷的先進複合材料方面獨具優勢。這些增強複合材料可廣泛用於交通運輸、運動器材、基礎結構、航天及軍工業等方面。如今，加拿大已利用輻射固化技術進行空中客車飛機機身及整流罩的修複試驗，並計畫進一步開發電子束固化修復飛機複合材料部件。
輻射硫化
橡膠工業中，天然膠乳或橡膠分子在輻射作用下可進行交聯反應，它類似於橡膠硫化的過程，故稱之為輻射硫化。但這類輻射硫化可不加硫化劑和促進劑等助劑，避免了傳統的化學熱硫化由於使用的交聯劑在基材內部分布不均而造成交聯不均勻，以及溫度梯度的影響造成的材料性能下降。最近，北京射線套用中心研發的輻射硫化橡膠，具有優良的耐臭氧、耐老化、耐磨損、耐疲勞性能等，非常適合用作載重車輪胎、密封墊以及長期戶外使用的橡膠製品，如塑鋼窗的密封條、汽車雨刷等。
輻射降解
在輻射作用下，聚合物不僅能產生交聯，而且可能發生主鏈斷裂，即輻射降解。輻射降解同樣具有工業套用價值，如廢塑膠的處理和橡膠的再生利用。聚四氟乙烯廢料及加工後的邊角料經輻射處理後，可用作潤滑劑及耐磨性能改進劑等。我國90年代進行的輻射法再生丁基橡膠中試開發研究與其它橡膠再生方法相比，具有能耗低、工藝簡單、不產生“三廢”等優點。以輻射法再生的丁基橡膠可代替部分進口丁基橡膠製造橡膠製品，且摻入輻射再生膠後，可改善丁基橡膠的加工工藝，如半成品膠料強度大，收縮小，口型尺寸易掌握等。另外，輻射降解丁基橡膠還可用作潤滑油添加劑。由於我國丁基橡膠主要依賴進口，其再生利用可減少丁基橡膠的進口，節約外匯。
輻射接枝改性
輻射接枝技術是研製各種性能優異的新材料，或對原有材料進行輻射改性的有效手段之一。由於輻射接枝是由射線引發，不需要向體系添加引發劑，可得到非常純的接枝聚合物，是合成醫用高分子材料的有效方法。隨著醫學領域技術的不斷發展，人造器官的不斷出現，大量高分子材料開始套用於醫學領域。為了改善聚合物的抗血凝性，減少血栓的生成，通常要對聚合物進行本體或表面改性，如接枝親水性單體。韓國同位素輻射及套用小組等利用輻射誘導接枝改性技術，將不同官能團引入到聚丙烯膜表面，提高了膜的血液相容性，可用於人工肺。對聚乙烯、聚丙烯類性能優良、價格低廉的高分子材料的輻射接枝改性，一直很受關注，並已得到了一些很有價值的新材料，如離子交換樹脂、共混增容劑等。利用輻射接枝極性分子到聚乙烯表面，可改善其表面親和性，有利於進行材料的粘接、印刷及塗層等二次加工。另外，在棉纖維或真絲綢上接枝丙烯醯胺或丙烯類單體，可改善織物的表面性能，如提高真絲綢的抗皺性等。現在，採用輻射技術對天然膠孔等進行接枝改性製備粉末橡膠的研究，也已取得階段性進展。改性後的粉末橡膠除可製造橡膠製品外，還可作為增韌劑和增容劑，用於工程塑膠的增韌等方面。
