辐照技术在辐照化工方面的应用情况

2017/4/24 14:30:33

辐照技术在高分子材料方面的工业应用，首先是聚乙烯的辐照交联。聚乙烯大分子经γ射线或者电子束照射后发生的大分子之间的相互连接，使聚乙烯的力学性能、耐热性能、抗腐蚀耐老化性能明显提高。用聚乙烯材料生产出的电线电缆，经电子加速器产生的电子束照射后就获得了辐照交联电线电缆。目前，国内绝大多数工业电子加速器用于电线电缆的辐照加工，经济效益和社会效益显著。聚乙烯经射线交联后，还会产生形状“记忆”效应，聚乙烯塑料挤出成型的圆管，经电子束照射交联后，将管子加热扩张、冷却，就生产出热收缩管，当这种管子再次加热后，就收缩到原来的大小。若将这种管子用于电线电缆连接处和终端接头处，经加热收缩包覆裸露的导体的同时还可起到密封作用。同传统的连接方式相比，这种方式更加方便、安全可靠。电线的连接不但在输电、配电中四处可见，家用电器、电器设备电线连接端子也可使用这种热收缩导管。这种热收缩材料用量很大，进入市场初期价格较贵，但现在价格便宜，十分普及。这种材料的应用大大提高了通讯、动力电路的安全可靠性，为社会做出了有益贡献。利用辐射交联技术还可生产具有正温度系数性能的自控温加热带。在常温下，这种材料的电阻值很低，可导电，随着温度的升高，其电阻值越来越大，当升高到某温度时，该材料的电阻值变得很大，从而成为绝缘材料，当它再次冷却下来后，又具有了导电功能，利用这种往复导电和断电的特性，可以生产自控温加热带。当它用于石油管道的保温时，可保证流动性差的石油在冬季也能正常输送。这种材料还可用作电路的过热保护，具有自动开关功能。
射线还可在无引发剂的常温条件下，引发单体聚合成高分子材料，由于无杂质残留物，因而可获得高性能、高品质的稀贵产品，如防弹有机玻璃、光导材料、聚酯镜片等。
射线还可以引发具有某种特殊功能的单体连接到聚合物大分子上，使该种材料不仅具有原有聚合物的性能，同时还具有特殊功能。我国采用辐射接枝方法制备功能材料已有许多研究成果。以往我们使用的高性能手表电池、手机电池、笔记本电脑电池、电动汽车所用的碱性锂电池价格昂贵，其重要原因之一是这种电池中应用的离子交换隔膜过去从国外进口，价格非常高，现在我国用辐射接枝术生产出该种隔膜，除满足国内市场需求外，还实现了出口销售。
利用射线可使聚合物大分子降解为小分子，该技术简单，质量也容易控制。例如从自然界获取的具有高聚合度的壳聚糖用途有限，如果将它降解成有不同聚合度的壳聚糖，其用途就十分广泛。在食品工业中可用作液体处理剂、添加剂、生产出功能食品；在环保应用中可用作絮凝剂，回收液体中的大分子，还可用于对废水中的重金属以及染料和印刷废水的处理。用高能射线很容易将大分子链打断，制备出所需聚合度的聚合物，这是其他方法难以做到的。废弃的聚四氟乙烯采用辐射降解可生产出超细粉末，这种粉末的化学性能稳定，耐高温，具有很好的润滑作用，将这种粉末加入印刷油墨中，可提高油墨分散均匀性，提高印刷质量；用作塑料加工助剂可提高加工速度和产品表面质量；加入润滑油中可以减少机械磨损。
辐射聚合物改性，新材料获取，包括纳米材料的制备已获得许多成果，有的已实现产业转化，将来辐射化工将呈现出更加欣欣向荣的局面。