聚酯与聚酰胺的辐射交联研究概况.pdfVIP

聚酯和聚酰胺的辐射交联研究概况 朱士凤1施楣梧” 。(东华大学纺织学院上海201620) 2(总后勤部军需装备研究所北京100010) 摘要概括了辐射交联技术在聚酯和聚酰胺方面的研究情况。辐射交联可改变材料的机械性能、热性能、阻 燃性能和相容性，且具有能耗低、质量好、无污染、技术附加值和经济效益高等优点，是有着广泛应用前 景的新改性技术。 关键词辐射交联，聚酯，聚酰胺，凝胶含量 自上世950年代Charlesby“1发现高能电离辐射可以引发聚乙烯交联反应后，辐射交联技术 在聚合物改性中发展很快，并在许多工业领域中得到应用，比如辐射交联电线电缆、辐射交联热 收缩产品、辐射交联聚烯烃泡沫塑料、高分子PTC材料以及生物医学材料等乜m¨”。辐射交联后 的高分子材料其机械性能、热性能、电性能、阻燃性能、相容性及化学性质都会产生较大的变化， 因此该技术在聚合物性能的优化方面具有很大的应用意义。 和纤维方面有着广泛的应用，在我国发展迅速，产量大，用途广。 由于辐射交联的广泛应用， 国外研究者对聚酯和聚酰胺的辐射交联进行了很多方面的研究，但国内的相关研究还不是很多。 1辐射交联简述 辐射交联是利用高能射线比如Y射线(弋。源)或电子束(电子加速器)照射聚合物，引发聚合 物线性分子以化学键相连使分子量增加，随着交联键的增多逐渐形成区域网状结构，最终形成整 体网状结构，成为不溶也不熔的凝胶幅1。未经交联的高分子材料，当温度较高时，即成为一种粘 性流体，而经辐射交联后的高分子材料由于分子链变成三维网状结构，并产生凝胶，在软化点具 有橡胶的特性。辐射交联后生成的三维网状结构的凝胶，不能完全溶解于原来的溶剂，凝胶含量 的大小通常用来表征聚合物辐射交联的程度。其计算公式如下： x 100％ 凝胶含量--,／,o 式中，Wo、w分别为聚合物质量、辐照后聚合物中不溶部分的干重。 多数聚合物在被辐照时，交联和降解会同时发生，但总有一方面是主要的。决定的主要因素 是聚合物单元化学组成和结构。表lml列出了一些纯聚合物在无氧辐照时的主要辐射反应。 138 表l一些纯聚合物的主要辐射效应(无氧辐照) {：爱乃幺歇 仁玺为辩辫 }：妥为受联 F蟹为貉职 聚己孀．镟}勾鳐 壤砖j宝i鑫 浆乙烯瓣烷堪醚 繁}弘拗q爝跛艨 黎涵￡娆．旌{乞壤乙繇 凝褊：飙乙白l；。聚i氯欲己圣f；聚乙爝蜓’P埂酮 聚n一}}{璃苯乙烯 飘旗化浆乙烯 疑陶欲厶惦 凝笨￡爝 纡攘索 浆内弼虢．聚幽编璃 浆n一}弘臻内勰虢 磁化维笨乙黼 乙魑玎维豢 壤编艘缭，凝内锰魏狻 凝}铲旗内鳐黢 天然缎黢．含成撂 躺黢珂维 黢，聚《t钮靛 黎‘媾骐皴硌兢浆 壤：f1臻内燧黢鹰 聚酰胺。聚醴 簖j艘玎维 聚钗亿乙勰 目前辐射交联所使用的高能射线中，Y射线应用技术较成熟，气oY射线源较普遍，穿透力 强，辐射交联效果好，常用于实验室研究。而在工业上常用大型电子加速器产生电子束引发高聚 物交联。辐射交联有如下优点盯1：辐射过程不受温度影响，可以在常温下进行，因此被辐照对象 可以是气态、液态或固态；交联过程中一般不需要添加催化剂、引发荆，保持了材料的洁净性： 交联与挤塑分开进行，可以直接对成品进行辐照，也可以在包装或封装好的情况下进行辐照；产 品质量容易控制，生产效率高，适于连续操作，便于形成高效生产线。 2聚酯和聚酰胺辐射交联研究概况 2．1聚酯的辐射交联研究 通常认为聚酯(PET，PBT)主链上带有苯基，由于苯环共轭双键的保护作用而比较耐辐射， 在y射线和电子束(EB)的辐照下不容易生成交联结构‘8¨”，即使在真空环境，高剂量的辐射条件 下，发生交联之前也主要是发