不同辐照剂量和氛围下^(60)Co-γ射线辐照蚕丝的电子自旋共振分析

在不同辐照剂量、不同辐照氛围下用60Co-γ射线辐照蚕丝纤维,通过电子自旋共振波谱(ESR)检测蚕丝纤维产生的自由基浓度,分析不同辐照条件对蚕丝纤维性能的影响。结果表明:在0~250 kGy剂量范围内,随辐照剂量的增加,60Co-γ射线辐照蚕丝产生的自由基浓度增加,但辐照剂量过大会使蚕丝纤维发生裂解而影响其性能,故辐照剂量应不超过50 kGy;与同剂量空气下辐照蚕丝纤维产生的自由基相比,在真空下辐照蚕丝纤维产生的自由基浓度增加,且主要为氨基己酸自由基,但随着辐照剂量的增加,真空和空气下辐照蚕丝纤维产生的自由基浓度差异变小。

γ射线辐照对超高分子量聚乙烯片材机械性能和结晶度的影响

采用钴源以剂量率为2.5 k Gy·h^(-1)的γ射线对超高分子量聚乙烯(Ultra-high Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)片材在空气、水、甲醇和乙醇氛围中进行了辐照,吸收剂量范围为0 200 k Gy。通过机械性能、凝胶含量、差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR)等对不同辐照氛围中辐照前后UHMWPE样品进行了测试和表征。机械性能测试结果表明,在空气中UHMWPE的断裂伸长率随吸收剂量呈幂指数下降,同时屈服强度略有下降,而在水、甲醇、乙醇为辐照体系中UHMWPE的断裂伸长率随吸收剂量也是呈下降趋势,但下降的程度依次减轻,同时屈服强度基本保持不变;DSC测试结果显示,在空气氛围中,随着吸收剂量的增加,UHMWPE样品的初始熔融温度、熔点、结晶温度和结晶度逐渐降低;而在空气、水、甲醇和乙醇氛围中,UHMWPE样品的初始熔融温度、熔点和结晶度依次上升;红外光谱测试结果显示在空气中辐照,UHMWPE样品表面随着吸收剂量的增加其氧化程度加重,而在水、甲醇和乙醇中辐照UHMWPE分子链生成了不饱和的分子双键。

电子束辐照处理对锦纶6纤维性能的影响

采用1.5 MeV的电子加速器分别在氮气和空气氛围下对锦纶6纤维进行辐照处理。通过扫描电子显微镜观察辐照前后锦纶6纤维的表观形态。采用单纤维强力仪测试辐照前后纤维的力学性能,探讨了辐照剂量和辐照氛围对其力学性能的影响。通过电子天平和真空干燥箱对辐照前后纤维的回潮率进行测定。对纤维进行热重分析来探究辐照对纤维热学性能的影响。结果表明,辐照氛围对纤维力学性能和表观形态有很大影响。辐照后纤维的表面会变粗糙,空气氛围下纤维的粗糙度更高;回潮率基本没有变化;强力会有略微损失,并且强力损失随着辐照剂量的增大而增大,氮气氛围和空气氛围的最大降幅分别为3.9%和6.5%;纤维分解温度降低70℃,从而验证了锦纶6纤维的耐热性差。