【doc】含酚酞侧基聚芳醚砜的辐射交联

【doc】含酚酞侧基聚芳醚砜的辐射交联 含酚酞侧基聚芳醚砜的辐射交联 第15卷第10剌 1992年l0月 核技术 NUCIEARI'ECHNIQUES Vol15.No.10 0ct.,1992 7含酚酞侧基聚芳醚砜的辐射交联 三塑墨何忠选豫俊 f中N科学院长春应用化学研究所,长春130022) f毒耳 研究了禽酚酞1蜊基巢芳醚砜(PESC)的辐射教应,发现在真空下通过射线辐 照,PES一,C发 生交联.而且在高温下PES--C的辐射交联程度比在常温F的高.在25C下,PESC 的凝胶化剂 量为6.6×10Gy.而在300"(2下,PES--C的凝驶 关键词:含酚酞侧基聚芳醚砜辐射交联 ]0'Gy. , 茜聚 含酚酞侧基聚芳醚砜(PES~C)是近年来刚刚研制成功的一种新型的耐高温高分子 材 料,其结构式为 七o..? . 夕 5 它是一种非常有发展前途的高分子材料.众所周知,提高高分子材料的耐化学腐蚀,耐磨性以 及在高温下的机械性能,将会进一步提高其使用范围,而提高高分子材料性能的重要途径是进 行辐射交联.本文首次研究了它的辐射交联及辐照温度对其交联行为的影响. 一 ,实验 将PESC(Mn一4X1o)粉末装入玻璃试管中,在真空下(0.133Pa),用3.33X10 BqCo源辐照.准确称量0.2g辐照后的样品,用三氯甲烷热抽提48h,再用丙酮洗涤烘干,恒 重称量,求得凝胶含量.采用硫酸亚铁法测定吸收剂量,G"为15.6. 二,结果和讨论 含酚酞侧基聚芳醚砜(PES_c)的主链上含有许多苯环,因此其分子链的刚性较强,可以预 料它在室温下是很难交联的.图1给出了在室温和在高温下(300"C)PESC的凝胶含量(g)与 辐照剂量(R)间的关系.由图可见,在高温条件下,PEsC的交联程度比常温下的要大得多, 这是因为高分子链的活动能力对交联反应的影响较大,而提高辐照温度可使高分子链的活动 能力增加,从而使其交联G值变大0].由凝胶含量法0球得了凝胶化剂量(R)(1).结果表明 高温条件下,PES--C的R值比常温条件下的低.这一结果具有非常重要的意义,它表明提高 交联温度可能会使许多在常温条件下发生辐射裂解的聚台物产生交联.我们在含氟聚酰亚 第10期张万喜等:含酚酞侧基策芳醚砜的辐射交联 胺的辐射交联反应中已发现类似的结果.显然,辐照温度与高聚物的辐射交联或辐 射裂解反 应几率以及行为有着密切关系. 月(Gy(xL)^(Gy)I) 图1PES--C的凝胶含量与辐照剂量问的关系 (口)辐照温度:25?(6)辐照温度300? Fig.1Therelationshipbetweengelcontentandirradiationdose (口)Irradiatlontemperature:25C(6)Irradiationtemperat…300"0 表1PF..S—C的凝胺化剂量 Table1GelationdoseofPES--C 通常,用溶胶分数(s)与辐照剂量间的关系表征聚合物的辐射交联行为.大量的实验结果 表明聚合物的溶胶分数与辐照剂量问的关系可用下式表示: R(S+~/S)一(1/q.)U.+aoR/q.(1) 式中,S为溶胶分数;R为辐照剂量;为单位剂量产生的交联度;U为原始高分子的数均聚 合度;%为常数;.9为交联参数,它表征了聚合物链结构与其交联行为问的关系,其数值越小, 交联几率就越大.卢与聚合物分子链结构参数间.的关系为 卢一0.0022T~+0.206(2) 式中,T为聚合物的玻璃化转变温度. 一 般聚合物的辐射交联实验结果与式(1)和式(2)相符,但是象PES—C这类分子链非常 僵硬的耐高温高分子的辐射交联实验结果与其不符.这是因为式(2)没有考虑到辐照温度的 影响.根据卢值的性质可见,它除了与聚合物链结构有关外,还应与辐照温度(T)与T的差值 (?丁)有关,根据卢与T间的关系,建立了卢与?T间的关系式 卢一2,2×10T+0.206+6(3) 6O8棱技术第1卷 式中.?一T7'.,它的物理意义就是辐照温度对交联几率的贡献.对于PES--C这类耐高温 高分子而亩.其b值为4×10. 将在不同辐照温度F辐射交联的PESC的实验数据s和R代入式(1)中.利用数学回 归法,可求得.9值(图2)和符合式(1)的相关系数).由PES--C的丁值(265?),按式(3)计 算出PES--C在不同辐照温度下的值(表2)结果表明PEsc的实验值与计算值基本 吻合.由此表明PESc的辐射交联行为确实与辐照温度有关,同时进一步证实式(1)和式(3) 的合理性. 南 t一I.^,一1_4) 囝2PES—C的+/了)与间的关系 (n)辐照温度:25?()辐照温度:300c Fig.2There|ationshiphetweenR(s+,,百)and (口)Irradiationtemperature:25C(6)Irradiationtemperature:3OO? 表2PIgSC的口值 Table2日valuesofPESC 辐照盘度(K)实验值计算值 Irradiationtemperature卢Exp.valueCalvalue 2881.80O.961.49 573l400.951.38 参考文献 陈玉禄,中国专利,申请号85108751 CharlesbyA.DivisonWHT.C洲Ind(R),1857;2:32 CharlesbyA,PinaersH.PrRoys,1959~A249:367 张月芳,张万喜,孙家玲.辐射研究与辐射工艺,1987;5(3):6 张万喜.何天白,孙家玲,钱保功.科学通报,1988}(3)189 ZhangWX,XuJ,YanMLetalChineseJourna~polymScie…1991I9(2):180 ZhangWX.ChineseScienceBulletin,1891;38(9){720 张万喜,椽俊.高分子科学(待发表) 第10期张万喜等:含酚酞侧基聚芳醚砜的辐射交联 Radiation--inducedcrosslinkingofpolyethersulfonewithcardogroup ZhangWanxiLiShuzhong (Changcht~ofApIMfed[棚矗 HeZhongdaXuJun AcademiaSiniqa,Changchun130022) Abstract Theeffectsofirradlationonpolyethersul{onewithcardogroup(PES-C)werestudied. ItwasfouthatPES—Ccancross]inkby7一irradiationunaervacuumandthecrosslinking degreeat3OO?ishigherthanthatatroomtemperature.ThegelationdoseofPES—Care6?6 ×10Gyat25?and6×10'Gyat300?respectively. Keywords;PolyethersulfonewithcardogroupRadiationcrosslinkingIrradiation temperature (1991年9月5日收到) (1991年11月25日修回)