研究電離輻射對(duì)單體或高分子（見高分子化合物）的作用及由此引起的物質(zhì)內(nèi)部物理或化學(xué)變化規(guī)律的一門新興學(xué)科。它包括輻射聚合、輻射接枝聚合、高分子輻照交聯(lián)、高分子輻照降解等幾個(gè)領(lǐng)域。
輻射聚合 1938年就發(fā)現(xiàn)烯烴在電離輻射作用下可以進(jìn)行聚合反應(yīng),50～60年代輻射聚合有很大的發(fā)展,幾乎對(duì)所有烯烴都有過輻射聚合的報(bào)道。甲基丙烯酸甲酯的本體輻射聚合、丙烯酰胺的固態(tài)及濃水溶液輻射聚合都已有工業(yè)產(chǎn)品。
由于輻射聚合的引發(fā)反應(yīng)不受溫度的限制，聚合反應(yīng)可在較低溫度下，在固態(tài)或亞穩(wěn)固態(tài)中進(jìn)行，也可以在晶體的晶道中或某些無機(jī)物的夾層中進(jìn)行，從而獲得某些定向聚合的高分子,如反式-1,4-聚丁二烯。特別是低溫玻璃態(tài)的輻射聚合反應(yīng)，既能生成無畸變的光學(xué)有機(jī)玻璃，而且由于低溫反應(yīng)可降低生物活性物質(zhì)因高溫反應(yīng)而引起的損耗，如某些酶。因此目前廣泛采用低溫玻璃態(tài)聚合制備固相酶及其他生物活性高分子材料。
電離輻射具有能量高、透過力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可使很多難聚合的單體聚合，得到高分子量的產(chǎn)物；輻射乳液聚合可以在遠(yuǎn)低于乳化劑的臨界膠束濃度下得到超高分子量的高分子化合物，純度也較高；用輻射法生產(chǎn)的木材-塑料復(fù)合材料、水泥-塑料復(fù)合材料、金屬-塑料復(fù)合材料都受到普遍的重視。
輻射接枝聚合 1956年A.夏皮羅首先報(bào)道了輻射接枝聚合的研究工作,這是高分子改性的重要途徑之一,受到廣泛的注意。輻射接枝共聚物可由基體聚合物和單體共輻照制得，缺點(diǎn)是均聚物較多；為減少均聚物含量也可用預(yù)輻照法，先預(yù)輻照高分子，然后再加入單體進(jìn)行接枝共聚合反應(yīng)；特別是近來發(fā)展的氣相接枝是比較理想的方法。接枝共聚合可以在表面進(jìn)行，也可以是整體接枝。
輻射接枝聚合可改善高分子的某些性能，以達(dá)到高分子改性的目的。聚四氟乙烯接枝苯乙烯，可改善表面的粘結(jié)性能；聚氯乙烯接枝丁二烯，可改善其耐低溫性能；聚酯纖維（見聚酯）接枝丙烯酸,以提高吸濕性,也可接枝溴乙烯或乙烯基膦化物，以提高耐燃性能；聚氯乙烯纖維可接枝丙烯腈以提高耐熱性能，接枝氟乙烯以提高耐老化性能。輻射接枝聚合還可制備功能高分子及生物活性高分子或醫(yī)用高分子材料。聚乙烯可接枝苯乙烯后磺化，制成離子交換膜，也可接枝丙烯酸制成離子交換膜；有報(bào)道用混合接枝或鑲嵌接枝方法制成同時(shí)具有陰陽離子交換功能的交換膜，性能優(yōu)異。高分子材料接枝水溶性單體可以改善材料親體液性能及抗凝血性能。
輻照交聯(lián) 1952年A.查爾斯拜在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出了聚乙烯在射線作用下可以發(fā)生輻照交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)后形成體型高分子，提高了聚乙烯的耐熱等級(jí)，引起廣泛的重視。輻照交聯(lián)按無規(guī)交聯(lián)機(jī)理進(jìn)行，交聯(lián)后由于形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，性能有所變化：耐高溫性能和耐應(yīng)力開裂性能有所提高，蠕變行為有所改善，交聯(lián)后結(jié)晶高分子能產(chǎn)生“記憶效應(yīng)”，因而可制備熱收縮材料。
為了降低能耗及成本,實(shí)行連續(xù)生產(chǎn),采用了強(qiáng)化交聯(lián)劑（或稱敏化劑）。這是一種多官能團(tuán)的添加劑，可大幅度降低輻照劑量，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。目前輻照交聯(lián)產(chǎn)品已投入工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，輻照交聯(lián)聚乙烯和聚氯乙烯已廣泛用于電纜絕緣層；輻照交聯(lián)制得的熱收縮材料更是電力部門所需要的重要材料。其他如天然膠乳的輻照硫化，油漆的輻照固化等，也已用于工業(yè)生產(chǎn)。
輻照降解 又稱輻照裂解。輻照降解是和輻照交聯(lián)完全相反的過程，按無規(guī)降解反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行，反應(yīng)可在常溫下進(jìn)行，產(chǎn)物主要是低分子量的高分子，因此可作為獲得不同級(jí)分的低分子量高分子的方法，目前已發(fā)展成為一種特殊的工業(yè)。聚四氟乙烯輻照裂解成細(xì)粉及氟蠟，是高級(jí)的潤(rùn)滑材料；聚氧化乙烯（見聚環(huán)氧乙烷）也可裂解得到低分子量的產(chǎn)物，用作增稠劑。
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