輻照后效應(yīng)是一個(gè)不穩(wěn)定過(guò)程,后繼反應(yīng)與結(jié)構(gòu)變化,必然導(dǎo)致輻射加工產(chǎn)品性能的變化和不穩(wěn)定,同時(shí)對(duì)輻照后的再加工有很大影響。下面舉幾個(gè)例子說(shuō)明后效應(yīng)的影響:
例1:聚合物輻射交聯(lián)熱縮材料的制作,輻照后的放置環(huán)境、時(shí)間或加熱處理,不僅影響擴(kuò)張或拉伸成型,而且對(duì)產(chǎn)品的記憶效應(yīng)、機(jī)械性能都有影響。如,輻照后及時(shí)加熱擴(kuò)張定型,由于在高于結(jié)晶熔點(diǎn)溫度,自由基的釋放、重合會(huì)導(dǎo)致凝膠含量超過(guò)域值,約提高10%左右,過(guò)交聯(lián)容易出現(xiàn)擴(kuò)張開(kāi)裂現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象,輻照后可放置一定時(shí)間,俘陷自由基通過(guò)與擴(kuò)散進(jìn)入的氧反應(yīng),進(jìn)一步導(dǎo)致裂解,減少交聯(lián)度,隨著溫度、放置時(shí)間的變化,自由基的消亡、后裂解,凝膠含量趨于平衡,通常約減少10%。如此,可以克服輻照后及時(shí)擴(kuò)張出現(xiàn)的開(kāi)裂現(xiàn)象。
例2:輻射交聯(lián)聚烯烴泡沫管形材料的制造,輻照后的放置時(shí)間將影響后繼高溫發(fā)泡的尺寸穩(wěn)定性。其主要原因還是俘陷自由基的存在引起的。輻照后初期發(fā)泡,由于高溫自由基的釋放、重合使交聯(lián)度增大,發(fā)泡因難;放置兩天發(fā)泡均勻、尺寸合適;但隨著時(shí)間增長(zhǎng),會(huì)出現(xiàn)泡孔尺寸增大,表面破裂等現(xiàn)象。除了控制輻射劑量、物化條件、添加劑調(diào)整外,輻照后適當(dāng)熱處理,消除自由基,使后效應(yīng)獲得緩解。
例3:電線電纜輻射加工,同樣存在后效應(yīng)問(wèn)題,由于輻射加工主要在加速器進(jìn)行,功率遠(yuǎn)高于鈷源輻照,且所吸收劑量大多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱,俘陷自由基的濃度是較有限的。但適當(dāng)?shù)臒崽幚硪彩怯幸娴模蓽p少由于后氧化引起的信號(hào)電纜的介電衰減的變化。
以上的實(shí)例,對(duì)于聚合物輻射加工獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能,獲得穩(wěn)定的后續(xù)加工,首選考慮俘陷自由基的存在和處理,以獲得穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此,控制輻照劑量和熱處理很重要。
為了減少后效應(yīng),添加小分子官能團(tuán)單體增強(qiáng)輻射交聯(lián),提高交聯(lián)產(chǎn)值的同時(shí),降低輻射劑量,減少俘陷自由基的濃度,有利于削弱發(fā)生后效應(yīng)。適當(dāng)?shù)目寡鮿┮矔?huì)對(duì)后氧化有一定的抑制。
輻射加工后,由于放置溫度氣氛等環(huán)境因素影響,后續(xù)加工處理俘陷自由基的存在與效應(yīng),使輻射加工產(chǎn)品獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能,或者輻照后及時(shí)熱處理消除自由基,或放置一定時(shí)間直到自由基逐漸消亡至穩(wěn)定后,實(shí)施后續(xù)加工。