三辐射与靶材料化学非生物靶优秀PPT.ppt

辐射化学分类：辐射化学分类：气体辐射化学、水和水溶液气体辐射化学、水和水溶液辐射化学、有机物辐射化学、固辐射化学、有机物辐射化学、固体辐射化学、有机化合物的辐射体辐射化学、有机化合物的辐射合成、高分子辐射化学和辐射加合成、高分子辐射化学和辐射加工工艺学等多个方面工工艺学等多个方面。辐射化学辐射化学G值的数学表达值的数学表达 辐射化学产额的国际单位表达式（SI）为：G=mol/J 由于吸取剂量(Gy)的国际单位为J/kg，而化学产额变更的实际单位是mol/kg，则有下列关系式：Gy=J/kg一般辐照工业的 G=23（分子数/100eV）G=分子数分子数/100eV第一节、辐射聚合反应第一节、辐射聚合反应获得高分子化合物如：聚乙烯、获得高分子化合物如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯 等等 辐射聚合反应辐射聚合反应（Radiation induced）polymerization):利用辐射能来引发有机利用辐射能来引发有机单体聚合起来获得高分子化合物的方法。单体聚合起来获得高分子化合物的方法。聚合度聚合度:指聚合物大分子中重复结构指聚合物大分子中重复结构单元的数目，亦称链节数，用单元的数目，亦称链节数，用n表示。表示。自由基聚合反应是链式反应，也叫自由基聚合反应是链式反应，也叫游离基聚合反应，绝大多数是自由基机游离基聚合反应，绝大多数是自由基机理，具有阶段性过程。理，具有阶段性过程。链引发链引发 链增长链增长 链终止链终止 链转移链转移阶段性过程阶段性过程 用高能放射线辐照单体生成离子或用高能放射线辐照单体生成离子或自由基，形成活性中心而发生的聚合反自由基，形成活性中心而发生的聚合反应。应。聚合反应是由自由基、正离子或负离聚合反应是由自由基、正离子或负离子引发。子引发。辐射聚合反应机理辐射聚合反应机理辐射聚合的优点 不需加引发剂，产品更加纯净，这对不需加引发剂，产品更加纯净，这对合成医用生物高分子材料尤为重要；合成医用生物高分子材料尤为重要；辐射聚合反应可在常温或低温下进行，辐射聚合反应可在常温或低温下进行，对温度的依靠性很小；对温度的依靠性很小；聚合反应速率与产物分子量可通过剂聚合反应速率与产物分子量可通过剂量、剂量率加以调整。量、剂量率加以调整。高能辐射线：高能辐射线：g g射线、射线、c c射线射线（能量在100MeV10Kev)ABAB+eA+BABAB-ABA+B-辐射引发辐射引发聚合反应阶段性聚合反应阶段性辐照靶材料辐照靶材料辐照靶材料辐照靶材料引发引发自由基等活性基团自由基等活性基团自由基等活性基团自由基等活性基团1.链引发反应链引发反应（Chain initiation reaction）引发剂指有确定吸取紫外光光实力，并干脆或引发剂指有确定吸取紫外光光实力，并干脆或引发剂指有确定吸取紫外光光实力，并干脆或引发剂指有确定吸取紫外光光实力，并干脆或间接吸取光能后，引发被照射物质产生自由基、间接吸取光能后，引发被照射物质产生自由基、间接吸取光能后，引发被照射物质产生自由基、间接吸取光能后，引发被照射物质产生自由基、阳离子、阴离子或离子自由基的物质。阳离子、阴离子或离子自由基的物质。阳离子、阴离子或离子自由基的物质。阳离子、阴离子或离子自由基的物质。R代表初始自由基，M代表单体,链引发反应速率由引发剂的分解速率限制。单体受引发剂或辐射的激发，变为活性自由基单体称为链引发。常见烯类单体的聚合类型常见烯类单体的聚合类型2.链增长反应链增长反应（Chain propagation)RM.MRMM.MRMM.M RMMM.RMn+1.结构单元在高分子链中的排列方向：头结构单元在高分子链中的排列方向：头-头；头；头头-尾（主要）尾（主要）；尾；尾-尾结构尾结构-CH2CH.X+CH2=CHX头头-头头头头-尾尾-CH2-CH-CH2-C HX-CH2-CH-CHX-C H2.-CH -CH2X CH2=CHX+-CH-CH2-CH2C HXX.3.链终止反应链终止反应（Chain termination）-RX CH2-CH初级自由基X CH2-CH+单基终止单基终止R 单基终止单基终止双基终止双基终止双基双基终止终止双基偶合终止歧化终止 CH-CH2X.CH2-CH-CH-CH2XXRRRR CH2-CHX.+R CH2-CHX.CH-CHX.RH+R CH2-CH2X CH=CHXR+双基终止方式取决于单体的结构和聚合温度双基终止方式取决于单体的结构和聚合温度X取代基较大偶合终止空间位阻大，使歧化终止的可能性增加。歧化终止歧化终止 指自由基夺取另一自由基的氢原子或其他指自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子的终止反应。原子的终止反应。低温有利于偶合反应（由于偶合反应的活化能低）低温有利于偶合反应（由于偶合反应的活化能低）温度上升，歧化终止的比例增加。温度上升，歧化终止的比例增加。4.链转移反应（链转移反应（Chain transfer）链自由基从单体、溶剂、引发剂、大分子上链自由基从单体、溶剂、引发剂、大分子上转移一个原子，使活性链自由基本身终止，而转转移一个原子，使活性链自由基本身终止，而转移这个原子的分子成为新的自由基，并能接着增移这个原子的分子成为新的自由基，并能接着增长，形成新的活性链，使聚合反应接着进行。长，形成新的活性链，使聚合反应接着进行。（不变更自由基的数目，不影响聚合速度，但（不变更自由基的数目，不影响聚合速度，但变更了分子量和分子量分布）变更了分子量和分子量分布）有如下几个类型：有如下几个类型：1）向单体链转移）向单体链转移-CH2CH.XCH2=CHX+-CH2CH2XCH2=CHX+.-CH2=CHX+CH3-CHX.2)向溶剂或调聚剂向溶剂或调聚剂(Telogen)(Telogen)转移转移-CH2CH.XYZ-CH2CHYX+.Z3)向引发剂（向引发剂（Initiator)转移转移-CH2CH.XR-R+-CH2CHR.X+R降低引发剂的利用率降低引发剂的利用率分子量调整分子量调整4)向大分子转移向大分子转移-CH2CH.X CH2CH.X+-CH2CH2X CH2CX+易支化易支化5）阻聚反应（）阻聚反应（Inhibition reaction)-CH2CH.XHOOH+-CH2CH2.XHOO+稳定、不引发单体聚合稳定、不引发单体聚合 链自由基向某些物质转移后，所形成的新自由基活链自由基向某些物质转移后，所形成的新自由基活性很低，不足以再引发单体聚合，只能与其他自由基发性很低，不足以再引发单体聚合，只能与其他自由基发生双基终止，导致聚合过程停止。这种现象称为生双基终止，导致聚合过程停止。这种现象称为“阻聚阻聚反应反应”。具有阻聚作用的物质称为具有阻聚作用的物质称为“阻聚剂阻聚剂”。如：。如：1,1-二苯基二苯基-2-三硝基苯肼（三硝基苯肼（DPPH）、苯醌等。）、苯醌等。阻聚反应不是自由基聚合的基元反应，但在高分子阻聚反应不是自由基聚合的基元反应，但在高分子化学领域中特殊重要。化学领域中特殊重要。式中式中GR单体自由基辐化产额；单体自由基辐化产额；D剂量率；剂量率；NA 为为6.0231023。从以上两式可以看出：剂量率越高，聚合速从以上两式可以看出：剂量率越高，聚合速率越快，生成的聚合物分子量越低。率越快，生成的聚合物分子量越低。聚合反应聚合反应链引发速率链引发速率Vi，剂量率与辐化产额剂量率与辐化产额GR，有如下关系：有如下关系：主要的辐射聚合方法主要的辐射聚合方法（三类）（三类）1，辐射后效应聚合，辐射后效应聚合 2，预辐射聚合，预辐射聚合 3，调整聚合，调整聚合 特点是聚合反应在辐射场内进行，但由于单体辐解生成的特点是聚合反应在辐射场内进行，但由于单体辐解生成的自由基有较长的寿命，因此当聚合体系移出辐射场时聚合反应自由基有较长的寿命，因此当聚合体系移出辐射场时聚合反应照旧可以接着进行。照旧可以接着进行。链增长：链增长：然后链终止形成产物然后链终止形成产物辐射后效应聚合辐射后效应聚合辐射后效应聚合辐射后效应聚合 预辐射聚合（Preirradiation polymerization）可以看作辐射后效应聚合的一个特例，即聚合反应在辐射场内几乎不进行，所生成的短寿命活性自由基被疼惜起来，然后在辐射场外赐予适合的环境，使其复原反应活力，引发聚合反应。M 生成自由基 在有氧存在下生成过氧自由基 自由基被疼惜自由基被疼惜辐射场外复原活力引发聚合预辐射聚合预辐射聚合 调整聚合（Telomerization）指化学单体在调整剂存在下进行的聚合，特点是产物分子的两端都与调整剂分子的裂成部分相结合，因而聚合程度受到调整或限制，它的单体转化率一般小于30%。如乙烯在CCl4存在时，首先是:CCl4CCl3+Cl 然后:CCl3+nCH2=CH2（CH2CH2）nCCl3最终向CCl4链转移:（CH2-CH2）nCCl3+CCl4Cl（CH2CH2）nCCl3+CCl3调整聚合调整聚合（一）氧的影响（一）氧的影响 氧氧是是很很强强的的自自由由基基俘俘获获体体（ScavengersScavengers），因此在聚合体系内应无氧存在。因此在聚合体系内应无氧存在。（二）温度的影响（二）温度的影响 温温度度依依靠靠不不大大，但但提提高高温温度度仍仍可可增增加加聚聚合合反应速率。反应速率。（三）单体性质的影响（三）单体性质的影响 单单体体的的纯纯度度越越高高，反反应应速速率率越越快快，获获得得产产品品的的分分子子量量越越高高，分分子子结结构构不不对对称称的的单单体体比比对对称者简洁聚合。称者简洁聚合。影响辐射聚合反应的因素影响辐射聚合反应的因素其次节、辐射共聚合反应其次节、辐射共聚合反应 共聚合反应共聚合反应是指两种或两种以上单体通过聚合是指两种或两种以上单体通过聚合反应生成共聚物（反应生成共聚物（Copolymers）的过程。）的过程。如聚乙烯、聚丙烯各自均为塑料，但它们形成共聚如聚乙烯、聚丙烯各自均为塑料，但它们形成共聚物却可以是物却可以是弹性体弹性体。共聚物分为两类，一类是由单一单体M1组成主链，M2单体链接在侧链上，构成接枝共聚物接枝共聚物，如：M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2辐射共聚合反应辐射共聚合反应 另另一一类类由由单单体体M1M1和和M2M2共共同同组组成成主主链链，依依据据M1M1和和M2M2在在大分子链上结合依次和数目的差异，分为三种：大分子链上结合依次和数目的差异，分为三种：无规共聚物无规共聚物 单体单体M1M1与与M2M2在主链上呈随机分布：在主链上呈随机分布：M1 M2 M2 M1 M2 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M1 M2 M1 M1 M1 M2 M2 交替共聚物交替共聚物 单体单体M1M1与与M2M2在主链上交替分布：在主链上交替分布：M1 M2 M1 M2 M1 M2M1 M2 M1 M2 M1 M2 嵌嵌段段共共聚聚物物 整整段段M1M1（几几十十个个甚甚至至上上百百个个）和和整段整段 的的M2M2相连的结构：相连的结构：(M1)n (M2)m (M1)x(M1)n (M2)m (M1)x第三节、第三节、辐射接枝辐射接枝 共聚反应共聚反应改善聚合物性能改善聚合物性能：如憎水性聚合物PE（聚乙烯）的表面接枝亲水性聚合物AAc（丙烯酸）后，形成的共聚物能够改善聚乙烯表面亲水性和粘接性；聚氯乙烯纤维上接枝丙烯腈可以防止基材遇热收缩等。辐 射 接 枝 共 聚 物：常 用 A-g-B表 示，g代 表 嫁 接（Grafting），A和B分别代表被接枝物基材和接枝物单体，如将苯乙烯（St）与聚碳酸脂（PC）混合后用射线照射的接枝反应，反应产物就是PC-g-PS，PS是聚苯乙烯的缩写。辐射接枝主要方法（共辐+预辐）1.共辐射接枝法：将聚合物基材与乙类基单体及溶剂置于同一体系中，除氧后密封，在基材和单体保持干脆接触条件下进行辐照，引发接枝共聚反应。特点：辐射与接枝反应一步完成。辐射接枝共聚反应辐射接枝共聚反应 2.2.预预辐辐射射接接枝枝：预预辐辐射射接接枝枝是是将将聚聚合合物物A A在在有有氧氧或或真真空空下下进进行行辐辐照照，然然后后将将辐辐照照过过的的聚聚合合物物A A浸浸入入单单体体B B中中进进行接枝反应。行接枝反应。特特点点：辐辐照照与与接接枝枝分分步步进进行行，接接枝枝单单体体不不干干脆脆接接受受辐射能，因此最大限度地削减了射线引发了均聚反应。辐射能，因此最大限度地削减了射线引发了均聚反应。1 1 1 1，陷陷陷陷落落落落自自自自由由由由基基基基引引引引发发发发法法法法：室室室室温温温温下下下下处处处处于于于于玻玻玻玻璃璃璃璃态态态态或或或或结结结结晶晶晶晶态态态态的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物，在在在在 辐辐辐辐 照照照照 后后后后 可可可可 以以以以 产产产产 生生生生 寿寿寿寿 命命命命 较较较较 长长长长 的的的的 陷陷陷陷 落落落落 自自自自 由由由由 基基基基（Trapped Trapped Trapped Trapped radicalsradicalsradicalsradicals），在辐照前必需抽真空或通氮除氧。），在辐照前必需抽真空或通氮除氧。），在辐照前必需抽真空或通氮除氧。），在辐照前必需抽真空或通氮除氧。2 2 2 2，过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物法法法法：聚聚聚聚合合合合物物物物在在在在有有有有氧氧氧氧条条条条件件件件下下下下进进进进行行行行辐辐辐辐照照照照，生生生生成成成成室室室室温温温温下下下下稳稳稳稳定定定定的的的的烷烷烷烷基基基基过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物（ROOR,ROOR,ROOR,ROOR,ROOHROOHROOHROOH），接接接接枝枝枝枝反反反反应应应应在在在在辐辐辐辐射射射射场场场场外外外外接接接接受受受受紫紫紫紫外外外外、加加加加热热热热、通通通通氮氮氮氮的的的的方方方方法法法法使使使使过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物分分分分解解解解给给给给出出出出含含含含氧氧氧氧自自自自由由由由基基基基，后后后后者者者者可可可可以以以以有有有有效效效效地地地地引引引引发发发发单单单单体体体体接接接接枝枝枝枝反反反反应应应应，该该该该方方方方法法法法有有有有效效效效地地地地削削削削减减减减了单体均聚物的生成。了单体均聚物的生成。了单体均聚物的生成。了单体均聚物的生成。（一）辐射接枝率（一）辐射接枝率 指基材上接枝链的质量与基材原始质量的百分比。mm0 0、mm分别为基材接枝前后的质量（分别为基材接枝前后的质量（g g）辐射接枝表达方法辐射接枝表达方法辐射接枝表达方法辐射接枝表达方法接枝率接枝率接枝率接枝率接枝效率接枝效率接枝效率接枝效率接枝速率接枝速率接枝速率接枝速率（二）辐射接枝效率（二）辐射接枝效率 辐辐射射接接枝枝效效率率指指在在接接枝枝体体系系中中有有多多少少单单体体参参与与了了有有效效的的接接枝枝反反应应，参参与与单单体体的的份份额额越越大大，单单体体自自身身聚聚合合的的副副反反应应越越低低，聚合反应越有效。聚合反应越有效。m1m1、m2m2分分别别表表示示单单体体接接枝枝在在基基材材上与转化为均聚物的质量（上与转化为均聚物的质量（g g）（三）辐射接枝速率（三）辐射接枝速率 辐射接枝速率指单位时间的接枝率的快慢，是辐照产品加工中的一个重要物理量，反映单位时间内生产量的大小。影影影影响响响响接接接接枝枝枝枝率率率率的的的的因因因因素素素素：氧氧含含量量、被被接接枝枝物物的含水量和温度对接枝反应有明显影响的含水量和温度对接枝反应有明显影响。第四节第四节 辐射的交联反应辐射的交联反应 作用：优化聚合物性能作用：优化聚合物性能作用：优化聚合物性能作用：优化聚合物性能 ，如经交联的聚乙，如经交联的聚乙，如经交联的聚乙，如经交联的聚乙烯不仅提高了耐热性、耐磨性、机械强度，烯不仅提高了耐热性、耐磨性、机械强度，烯不仅提高了耐热性、耐磨性、机械强度，烯不仅提高了耐热性、耐磨性、机械强度，而且提高了耐环境应力开裂性和抗蠕变性等，而且提高了耐环境应力开裂性和抗蠕变性等，而且提高了耐环境应力开裂性和抗蠕变性等，而且提高了耐环境应力开裂性和抗蠕变性等，增加了运用寿命增加了运用寿命增加了运用寿命增加了运用寿命 。辐射交联机理：有争议，认为属于自由基的辐射交联机理：有争议，认为属于自由基的辐射交联机理：有争议，认为属于自由基的辐射交联机理：有争议，认为属于自由基的 反应机理反应机理反应机理反应机理 交联（Radiation cross linking）的概念：射线引发聚合物线性分子以化学键相连，使分子量增加，随着交联键的增多渐渐形成区域网状结构，在分子间架起化学键，最终形成整体网状结构。在交联发生是往往也存在着降解。上述两种变更都是无规则的，而且同时发生，由于高分子结构的差异，总有一种变更是主要的，另一种是次要的。交联反应的几个概念交联反应的几个概念凝胶含量凝胶含量 线线性性聚聚合合物物在在确确定定条条件件下下溶溶解解于于某某些些溶溶剂剂中中，交交联联后后用用网网状结构的凝胶含量来表达。状结构的凝胶含量来表达。将将已已知知质质量量的的聚聚合合物物（00，g g）辐辐照照后后置置于于索索氏氏提提取取器器中中回回流流一一段段时时间间除除去去可可溶溶部部分分，真真空空干干燥燥至至恒恒重重（，g g）可可从从下下式求出凝胶含量。式求出凝胶含量。凝胶含量凝胶含量凝胶含量凝胶含量=1.冷凝管 2.溶剂蒸气上升管 3.虹吸管 4.装有药粉的滤纸袋 5.溶剂 6.水浴 弹性模量弹性模量 弹弹性性模模量量（Modulus Modulus of of elasticityelasticity）又又称称弹弹性性系系数数或或杨杨氏氏模模量量，指指物物体体在在弹弹性性极极限限范范围围内内应应力力与与拉拉力力之之比比，是是描描述述固固体体材材料料抗拒形变实力的物理量。抗拒形变实力的物理量。若若一一条条长长度度为为L L、截截面面积积为为S S的的金金属属丝丝在在力力F F作作用用下下伸伸长长LL，F/SF/S叫叫胁胁强强，其其物物理理意意义义是是金金属属单单位位截截面面积积所所受受到到的的力力；L/LL/L叫叫胁胁变变其其物物理理意意义义是是金金属属丝丝单单位位长长度度所所对对应应的的伸长量。胁强与胁变的比也叫弹性模量。伸长量。胁强与胁变的比也叫弹性模量。线线性性分分子子交交联联后后聚聚合合物物的的弹弹性性模模量量（E E）随随之之增增加加。依依据据FloryFlory弹弹性性理理论论，弹弹性性模量模量E E和网络分子量（和网络分子量（McMc）之间关系为：）之间关系为：聚合物的比重；聚合物的比重；RR气体常数；气体常数；TT确定温度。确定温度。结晶：结晶：指聚合物从熔融状态到冷凝时分子由无秩序指聚合物从熔融状态到冷凝时分子由无秩序状态变成停止自由移动，并取得一个略微固定的位状态变成停止自由移动，并取得一个略微固定的位置的一种现象。置的一种现象。结晶度：结晶度：指指聚合物内结晶组织的质量聚合物内结晶组织的质量(或体积或体积)与聚与聚合物总质量合物总质量(或总体积或总体积)之比。之比。大多数聚合物的结晶度为大多数聚合物的结晶度为1060，有些聚合，有些聚合物可达物可达7095。交联度（交联度（交联度（交联度（q q ）：）：）：）：它的含义为交联反应中主链单体单元数在它的含义为交联反应中主链单体单元数在该聚合物总主链单元数中所占的分数，也可以理解为主链中每该聚合物总主链单元数中所占的分数，也可以理解为主链中每个单元发生交联的概率。个单元发生交联的概率。数均聚合度（数均聚合度（数均聚合度（数均聚合度（1 1 1 1 ）：）：）：）：它的含义是平均每一高聚物分子中它的含义是平均每一高聚物分子中的单体个数（单体链节数）的单体个数（单体链节数）胶体、溶胶胶体、溶胶胶体、溶胶胶体、溶胶 与凝胶与凝胶与凝胶与凝胶 胶体（胶体（胶体（胶体（colloidcolloid）是一种分散相粒径很小的分散体系，）是一种分散相粒径很小的分散体系，）是一种分散相粒径很小的分散体系，）是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的重力可以忽视，粒子之间的相互作用主分散相粒子的重力可以忽视，粒子之间的相互作用主分散相粒子的重力可以忽视，粒子之间的相互作用主分散相粒子的重力可以忽视，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。要是短程作用力。要是短程作用力。要是短程作用力。溶胶（溶胶（溶胶（溶胶（SolSol）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子是固体或者大分子，分散的粒子大小在是固体或者大分子，分散的粒子大小在是固体或者大分子，分散的粒子大小在是固体或者大分子，分散的粒子大小在1 11000nm1000nm之之之之间。间。间。间。凝胶（凝胶（凝胶（凝胶（GelGel）是具有固体特征的胶体体系，被分散的）是具有固体特征的胶体体系，被分散的）是具有固体特征的胶体体系，被分散的）是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气体，凝胶中分散相的含量很低，一般在体，凝胶中分散相的含量很低，一般在体，凝胶中分散相的含量很低，一般在体，凝胶中分散相的含量很低，一般在1 13 3之间。之间。之间。之间。聚合物辐射交联产额（聚合物辐射交联产额（G G）计算式：计算式：G=q0NA100/D M G=q0NA100/D M 式中式中 q0 q0 辐照（辐照（10kGy10kGy）的交联）的交联度度 NA NA阿伏加德罗常数；阿伏加德罗常数；M M单体摩尔质量；单体摩尔质量；D D吸取剂量（吸取剂量（10kGy10kGy）X X射线衍射（射线衍射（射线衍射（射线衍射（WAXDWAXD）：轰击金属：轰击金属：轰击金属：轰击金属“靶靶靶靶”材产生材产生材产生材产生X X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征（或标识）特征（或标识）特征（或标识）特征（或标识）X X射线，射线，射线，射线，X X射线通过晶体时将发生射线通过晶体时将发生射线通过晶体时将发生射线通过晶体时将发生衍射，分析衍射特征可确定晶体结构或化学元素等。衍射，分析衍射特征可确定晶体结构或化学元素等。衍射，分析衍射特征可确定晶体结构或化学元素等。衍射，分析衍射特征可确定晶体结构或化学元素等。顺磁共振谱仪（顺磁共振谱仪（顺磁共振谱仪（顺磁共振谱仪（ESRESR）：定性和定量检测物质原子）：定性和定量检测物质原子）：定性和定量检测物质原子）：定性和定量检测物质原子或分子中所含的不配对电子或分子中所含的不配对电子或分子中所含的不配对电子或分子中所含的不配对电子,并探究其四周环境的并探究其四周环境的并探究其四周环境的并探究其四周环境的结构特性的一种仪器。结构特性的一种仪器。结构特性的一种仪器。结构特性的一种仪器。差示扫描量热法差示扫描量热法差示扫描量热法差示扫描量热法(DSC)(DSC)：是在程序限制温度下，测：是在程序限制温度下，测：是在程序限制温度下，测：是在程序限制温度下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。术。术。术。聚乙烯辐射交联过程聚乙烯辐射交联过程端基效应端基效应 被照射的有机物被照射的有机物“靶靶”分子的两端称为分子的两端称为端基，端基可以是端基，端基可以是C C原子，也可以是其它化原子，也可以是其它化学基团，端基的数量和结构对化学交联反学基团，端基的数量和结构对化学交联反应有确定的微扰作用称为端基效应。应有确定的微扰作用称为端基效应。降解（降解（Radiation degradationRadiation degradation）的概念：辐射打断分子链，使分子主链断裂、分子量变小、最终形成较小聚合体。第五节第五节 辐射辐射降解 降解属无规则过程，主链断裂形成较小的非均等分子，导致平均分子量的削减和分子量分布的变更，与热降解反应不同，很少出现端基断裂和单体分子的生成。降解的结果:聚合物热学、机械性能的下降等。基本概念基本概念共价键：是化学键的一种，两个或多个共价键：是化学键的一种，两个或多个原子共同运用它们的外层电子，在志向原子共同运用它们的外层电子，在志向状况下达到电子饱和的状态，由此组成状况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定和坚实的化学结构叫做共价键。比较稳定和坚实的化学结构叫做共价键。取代基：取代母体碳原子上的氢原子的取代基：取代母体碳原子上的氢原子的其它原子或其它原子或 基团。基团。取代基体积：指化学基团的结构大小或取代基体积：指化学基团的结构大小或链节数。链节数。聚合物射线照射时发生化学键的断裂或其它原子取代，如乙烯基单体受照主链碳原子上氢被取代形成四级碳原子。取代基位置图取代基位置图取代基位置图取代基位置图歧化反应：歧化反应：指同一物质的分子中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应。阻聚作用：阻聚作用：能与自由基反应形成自由基物质或不能能与自由基反应形成自由基物质或不能再引发的稳定的自由基是聚合速率降低到零的物质称再引发的稳定的自由基是聚合速率降低到零的物质称为阻聚剂，这种作用称为阻聚作用。为阻聚剂，这种作用称为阻聚作用。空间位阻效应：空间位阻效应：辐射降解反应中，由于聚合物主链共价键的约束使取代基的体积增大，而单体的取代基体积较小，降解反应中进入邻位时受到的空间阻力较大，这种效应称为空间位阻效应，简称空阻效应。辐射作用于聚合物引发大分子的电离和激发，使聚合物发生一系列的物理和化学变更，聚合物分子主链发生断裂或失去侧链，其结果是聚合物的分子量随辐射剂量的增加而下降，直到有些聚合物分子最终裂解为单体。胶束粒子：胶束粒子：当表面活性剂的正吸附到达饱和当表面活性剂的正吸附到达饱和后接着加入表面活性剂，其分子则转入溶液后接着加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚致表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚集，形成亲油基向内、亲水基向外、在水中集，形成亲油基向内、亲水基向外、在水中稳定、大小在胶体级别的粒子。稳定、大小在胶体级别的粒子。辐射降解机理辐射降解机理辐射降解用辐射降解用G（s）值来表示：值来表示：G（s）=0.96106 q0/M q0 辐照（辐照（10kGy）的）的降解降解度度该公式与辐照剂量的关系是：该公式与辐照剂量的关系是：该公式与辐照剂量的关系是：该公式与辐照剂量的关系是：应用举例：应用举例：目前辐射氧化降解臭氧，接受目前辐射氧化降解臭氧，接受辐照和臭氧（辐照和臭氧（O3O3）结合的新技术，）结合的新技术，既能使污染待处理的水漂白，又能既能使污染待处理的水漂白，又能大大降低溶解有机碳（大大降低溶解有机碳（DOCDOC），维持），维持生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）稳定，其机理是：）稳定，其机理是：