耐电子束辐照高分子资料改性研讨发展 程志远 1，高长青 2，丁雪佳*，王国胜 3，刘艳红 3 【摘 要】摘 要: 概述了电子束辐照运用开展和高分子资料的耐辐照改性；要点 叙说了本体耐辐照高分子资料及其运用的局限性，总述了具有大电子云结构的 引进、受阻酚类抗氧剂、受阻胺类光安稳剂对高分子资料辐照功能影响的研讨， 以及其他改性填加剂的效果机理与效果。增加受阻酚类抗氧剂、受阻胺类光稳 定剂等对高分子资料耐电子束辐照有必定效果，安稳剂复配具有愈加杰出的耐 辐照效应；开发高效的安稳剂以制备耐辐照高分子资料仍然是非常火急的研讨 要点。 【期刊称号】中国塑料 【年(卷),期】2017(031)012 【总页数】6 【关键词】关 键 词: 耐辐照；聚合物资料；医用；改性；研讨发展 0 前语 辐照技能在生产中的运用可以追溯到 1905 年的第一个食物辐照专利，其以辐 照加工技能为根底，运用高能射线对食物进行加工处理，到达杀虫、灭菌、抑 制生理进程以及延伸货架期的意图[1]。在 20 世纪后期广泛运用于食物、卫生、 勘探以及医疗方面，并一向沿袭到现在[2]。 绝大部分聚合物在高能射线辐照后会发生色彩改变。可是，关于资料辐照致色 的研讨还比较少。近些年来，在一些新的运用领域中聚合物辐照致色的报导引 起越来越多研讨人员的广泛重视，国际上已有对辐照致色进行研讨的报导[3-4]。 如一次性运用的医用塑料器件在辐照消毒进程中会变黄，在辐照固化或辐照交 联中也有辐照致色的问题存在。 在医疗资料方面，电子束辐照灭菌是一种用高能射线直接杀死细菌灭活来进行 灭菌的办法，长处为低毒、无残留，为资料的灭菌供给了一种新的办法。可是 大部分高分子在阅历电子束辐照处理后，会呈现不同程度的色变，影响资料的 外观和功能。本文首要介绍了辐照技能的开展，总述了当时电子束辐照资料的 改性发展。 1 辐照技能的运用及开展进程 现在辐照加工技能射线 类：γ 射线、X 射线]。我国辐 照加工技能以 γ 射线源为首要研讨方向，研讨成果也大都会集在 60Co-γ 射线 源的研讨和运用领域，而电子束辐照在前期因为电子加速器的设备以及技能的 约束没有得到广泛运用[6]。 国内医用耗材常用的灭菌方法是环氧乙烷熏蒸法，占灭菌总量的 80 %以上， 灭菌后会有本体残留以及副产物生成，残存在被灭菌物品的外表或许内部[7-8]， 给医用耗材的运用带来了安全隐患。 现在在美国、日本、欧洲等国家或区域，辐照灭菌法已逐渐代替环氧乙烷灭菌 法，成为辐照灭菌工业的干流方法[9]。可是，医用高分子资料不耐辐照的问题 尤为杰出[10]。处理高分子资料耐辐照致色问题是有必要跳过的一道技能门槛， 国内很多的文献研讨处理因为力化学、热氧降解、光氧化降解、金属离子催化 等要素而发生的不安稳性问题。但专门研讨进步聚合物资料的耐辐照致色功能 的研讨还比较少，是聚合物资料改性的一个值得研讨的新方向。 2 耐电子束辐照本体高分子资料及高分子资料的耐辐照改性 2.1 耐辐照本体高分子资料 因为电子束照耀的能量过大，使得自身耐辐照的高分子资料品种非常少。现在 所知的，如聚苯乙烯等结构中含有 π 键共轭的系统，对电子束能量具有吸收性， 当很多的电子束辐照能量照耀到资料基团上时，分子链结构中的苯环等共轭电 子云结构吸收了较大部分的电子束能量，使得分子链的损坏大大削减。 聚乙烯，聚酰亚胺等电子束辐照处理后虽然有部分分化，但聚乙烯因为分子链 结构只要—CH2—结构，结构简略，辐照后不易构成致色基团[11]；而聚酰亚 胺自身色彩显黄，因此无显着的色彩改变。 除此之外还有硅橡胶、氮化硅(Si4N3)纤维等硅基资料[12]，这类交联或高度取 向的资料，电子束对分子链的损坏较难，在辐照后依旧可以坚持分子链的完好 结构，不易构成致色基团。 董梦格等[13]发现在不超越 93.5 kGy 的辐照强度下，环氧树脂可作屏蔽辐照耀 线的资料，但外表光学功能变差。 2.2 耐辐照高分子资料的接枝及物理共混改性 因为可直接用于电子束辐照环境下的资料品种特别少，且其他功能也不能满意 其运用。因此若运用其他契合功能要求的资料，就有必要对资料进行改性。在实 验室改性中，可运用接枝能量吸收基团的办法来处理资料，进步资料的耐辐照 功能。 Burnea 等[14]对高分子资料结构中接枝或附带上含吡啶、哌啶的基团，进步了 资料的耐辐照功能，Li 等[15]在聚丙烯处理上也用到了哌啶类结构处理，来提 高资料的耐辐照功能。 陈建[16]对相同具有苯环结构的弹性体氢化苯乙烯 - 丁二烯嵌段共聚物(SEBS) 进行了辐照研讨，得到了一种耐辐照功能优秀的热塑性弹性体复合资料，是一 种 SEBS/聚苯乙烯/芳香族化合物的复合资料，饱尝 2 MGy 的电子束强度后依 旧具有很好的力学功能和电学功能。 王巧娥[17]发现在耐辐照橡胶的配方中，芳香环的共轭结构能将辐射的能量传 递涣散而不是会集于某一键，因此主链或侧链含有芳香环结构时，橡胶的抗辐 射功能较好。合作共振能大的芳香族化合物，如芳烃油、对苯二胺类防老剂及 含苯环的组成酯类增塑剂等可改进橡胶的耐辐照功能。 蔡磊等[12]经过将塑料纤维与金属氧化物一同加工，剖析了塑料及塑料光纤在 辐照下的效应，提出了 2 种耐辐照塑料光纤的设计计划，第一种计划使用塑料 和金属氧化物的共聚物作包层，聚苯乙烯作纤芯。因为金属可以吸收一部分射 线，这种塑料光纤具有必定的耐辐照效果。第二种计划是采用在聚合物中引进 有机增加剂，这些增加剂可以与聚合物单体竞赛吸收辐照能量，有利于坚持聚 合物分子的安稳性，因此也能起到较好的耐辐照效果。这 2 种计划的中心思路 都是经过吸收射线，使能量转移，坚持塑料光纤功能的安稳，然后起到抗辐照 的效果。 2.3 受阻酚类抗氧剂改性 何旺彤等[18]研讨发现关于抗氧剂这样的安稳剂参加避免资料老化和关于耐辐 照资料改性的原理上是相通的，一起大多数研讨人员对经过参加抗氧剂来进步 资料的耐辐照性
