3-66 卤化铜对尼龙610辐射效应的影响

张华明 杨克斌 熊瑞林 陈 川 徐嘉靖 李秀榕

　　实现尼龙在电子束或g 射线辐照下的交联方法很多, 例如采用Nd₂O₃作为PA1010的晶体成核剂,使PA1010在溶剂中发生晶体的转换,可增强PA1010的辐照交联;本文用另一种方法探讨PA610结晶度的变化对辐照效应的影响, 即将极性的卤化铜(CuI₂)加入PA610中,采用X–射线衍射测试PA610结晶度的变化, 测力学强度判断交联的效率, 以提高PA610的交联效率和降低PA610的降解。

　　所有物料使用前在85℃下干燥，配方Ⅰ为94.99份，PA610为5份TAIC和0.01份卤化铜(配方Ⅰ以下称PA1，辐照后称PA1F)。配方Ⅱ为95份PA610和5份TAIC(配方Ⅱ以下简称PA2，辐照后简称PA2F)。用Haake流变仪共混,造粒后干燥，按GB1040–79制样,样条进行辐照,电子束能量3MeV，束流10mA,吸收剂量75kGy。将PA1和PA2的辐照和未辐照样品进行X–射线衍射分析,X射线衍射的扫描范围为5° ～45°,扫描速度0.03°/s; DSC升温测试,DSC升温速度5℃/min。

　　X射线衍射测定PA1和PA2衍射峰面积,加入卤化铜的PA1结晶峰面积为0.652,未加卤化铜的PA2结晶峰面积0.683,经过电子束辐照后的PA1F和PA2F结晶峰面积皆为0.63。结果表明,加入卤化铜降低削弱了酰胺基所形成的O:H,N:H和H:H等氢键,降低了PA610的结晶度, 未加卤化铜的PA2在辐照后结晶度下降较PA1高,未加卤化铜的PA2在辐照时由于强氢键的存在,辐照时H⁺,H^- 、H引起部分主链断裂和降解。力学强度变化见表1。

　　由表2可看出, PA1和PA2在辐照之后,熔化峰值温度皆为 206℃, 但降解温度T_dec却不一样, PA1在辐照之后降解温度起始点为360℃, PA2则为310℃, 说明卤化铜的PA1配方较未加卤化铜的PA2有更好的交联, PA2则有部分降解, 造成PA610的热失重起始温度降低。

　　表1中D B, D I与D G 由D X=[（X_a- X_b）/X_b]´ 100%得到（X=E，B，I，G），下角a,b分别表示辐照前后。表2中加入卤化铜的PA1在辐照后结晶温度降低，结晶温度范围变宽，结晶结束温度几乎不变，说明卤化铜能有效降低PA610中的氢键，增强了PA610分子的活动能力，促进了PA610的交联；而PA2未加卤化铜，发生降解，造成了结晶温度的降低；另外从表1各力学表征量也说明卤化铜对PA610的辐射交联具有促进作用。

　　能团敏化剂TAIC与聚酰胺氢键形成抑制剂卤化铜(CuI₂)也能提高PA610的交联效率,从PA610辐照后的力学性能变化，X射线谱图及热失重温度起始点可得到证明。