热固性塑料耐辐射性普遍好于热塑性塑料。此外,一般情况,耐高温的聚合物的耐辐射性能往往也很好。塑料在接受超过其耐受能力的辐射之后,即发生种种化学和物理的变化。这种变化主要表现为内在的化学结构的变化,如断链和交联。一般两者同时发生,但根据辐射条件,其比例会有所变化。
如有氧气存在时,则更趋向于主链断裂,伴随主链断裂的变化,是力学性能下降,制件发硬,发脆,有些聚合物会有气体产生,如PVC,含有游离的卤素放出。此外,辐射会使材料颜色变化,如PC,有变黄倾向。对同一品种塑料而言,辐射降解的程度取决于辐射时间、辐射剂量以及辐射时环境,如温度。
在塑料组分中添加一些能起稳定作用的添加剂,有助于将辐射影响降到最小。例如PVC加稳定剂之后,可将耐受剂量提高到25-50KGy,而在此前,则是不可能的。对大多数塑料来说,进行5KGy剂量的辐射时,材料老化的问题不必考虑,如果需要超过这个剂量辐射,材料的选择就要根据试验情况进行确定。
塑料的耐辐射能力与其结构和组成有关,含芳香族分子的聚合物,抗辐射性往往比脂肪族聚合物要强的多。塑料加工材料中,耐辐射性好的品种是PEEK、PI、PPS、PPO、PES、PSF、LCP等特种工程塑料,通用塑料中是TPU、PS、PET。最不耐辐射的是聚四氟乙烯等含氟高分子材料。但乙烯-四氟乙烯是例外,他有优异的耐辐射性。
通常使用的评价指标是使某种给定性能降低50%所需要的辐射时间或剂量。此时的剂量成为半衰剂量。由于科学技术的发展,使得各种射线的应用越来越广泛,也刺激了各种各样防辐射材料的研究和开发,防辐射材料即是能吸收或消散辐射能,对人或仪器起防护作用的材料。最初使用某些金属粉末填充到聚合物中去,如铅、钡等。现在多采用有机金属盐,如有机铅等与聚合物的单体进行共聚,得到含铅等金属元素的耐辐射的新型材料。
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