2005 IKE 12-0

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PIKE-icon-IKE-20-50 Read document   塑膠物語: 什麼是高分子輻射交聯

Process  │ Introduction  │ Basic  │
 radiation; beam; reaction; polymer; processing
PlasTerm   ..孫家珍

 
高分子輻射交聯 (crosslinking of polymers by irradiation) 是由高能射線引發的高分子交聯反應。20 世紀 50 年代初發現聚乙烯經輻射交聯可以提高其性能以後﹐這一方法引起了廣泛的重視﹐目前已成為高分子改性的重要手段。輻射 交聯 可採用 X- 射線、鈷-60、靜電加速器和大功率電子直線加速器等作為輻射源。

高分子在射線作用下會同時進行交聯反應和裂解反應﹐一般單取代的 聚烯烴   CH2─CHR   因分子鏈活動能力較大﹐空間位阻小﹐輻射交聯佔優勢﹔而不對稱的雙取代的聚烯烴(結構式為)則多傾向於輻射裂解﹔縮聚型高分子 (如聚硅氧烷、聚酯、聚醯胺等)及含雙鍵的合成橡膠主要發生輻射交聯。

輻射交聯反應主要為射線輻射高分子後產生各種自由基﹐通過自由基的相互結合而形成新的連接鍵。因此輻射交聯反應效率取決於高分子鏈結構以及所處的環境。非晶態高分子的交聯效率較結晶或剛性高分子高。在交聯溫度低於高分子玻璃化溫度時﹐由於分子活動能力小﹐交聯效率低﹔提高溫度﹐可大大提高交聯效率。帶有苯環的化合物及 氧氣的存在對交聯反應不利。


交聯效率可以用凝膠化劑量 Ggel
及輻射交聯產額 Gc 來表徵。Ggel 越低﹐Gc 值越大﹐交聯效率越高。敏化劑可以降低輻射交聯劑量﹐如四氯化碳和三烯丙基異氰酸酯是典型的敏化劑﹐它們在射線作用下極易產生 自由基

高分子輻射交聯後由線型轉變為網狀結構﹐其性能發生相應的變化﹕
  • 從可熔融變為不熔﹐耐高溫性能及高溫下的強度有明顯的提高﹔
  • 分子間形成新的連接鍵﹐阻止了分子的相對滑移﹐剛性增加﹐蠕變行為減小﹔
  • 耐應力開裂性能有所提高。
輻射交聯的聚乙烯、 聚氯乙烯 已廣泛應用於 電纜電線 的絕緣層以及電訊工程的重要配件熱收縮管。橡膠膠乳的輻射硫化、油漆輻射固化等也已用於工業生產上。

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      更新期別: 2005IKE12-0. Date: 2005/4/3.
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