5-52  F₂₃₁₁和F₂₃₁₄的中子辐射效应

王丽鑫  余  堃    李  哲

本文主要以塑料黏接炸药中两种常用的黏接剂F₂₃₁₁，F₂₃₁₄聚合物为考察对象，初步研究和探讨了不同剂量中子射线辐射后其结构与性能的变化规律。F₂₃₁₁，F₂₃₁₄聚合物所受辐照的中子剂量分别为1.5×10¹³ n/cm²和2.5×10¹³ n/cm²，对经过中子辐照的两种聚合物分别进行了分子量测定、红外光谱分析以及静态、动态力学性能的测定，同时对F₂₃₁₄的结晶度也进行了考察，不同剂量的中子辐照前后F₂₃₁₁及F₂₃₁₄的结构与性能为下述几点。

在中子注量为1.5×10¹³ n/cm²辐照时，F₂₃₁₁数均分子量和重均分子量的变化不大，红外光谱分析结果没有发现新的吸收峰，F₂₃₁₁的屈服点比未辐照样品有所增强，压缩强度变化不大，玻璃化温度则有所增大，而动态力学性能改变不大，综合考虑，初步推断此剂量辐射后的F₂₃₁₁存在少量的辐射交联反应。

在中子注量为1.5×10¹³ n/cm²辐照时，F₂₃₁₄数均分子量和重均分子量的变化不大，DSC分析结果表明熔点和熔融热焓基本不变，F₂₃₁₄的玻璃化温度基本不受影响，但红外光谱分析结果却发现1 725 cm^-1处的－CF＝CF－吸收峰，而F₂₃₁₄的断裂强度和断裂延伸率随剂量的增加而增大，压缩性能基本保持不变。动态力学性能也有所改变，储存模量和损耗模量都随剂量增加而显著降低，因此初步推断此剂量辐照后F₂₃₁₄的交联反应和主链断裂同时存在，但占优辐照效应不是很明确。

在中子注量为2.5×10¹³ n/cm²辐照时，F₂₃₁₁数均分子量和重均分子量都明显增大，红外光谱分析结果没有发现新的吸收峰，F₂₃₁₁的屈服点和压缩性能均比未辐照样品增强，玻璃化温度也相应增大，但动态力学性能改变不大，综合考虑，初步推断此剂量下F₂₃₁₁的辐射交联反应占优，且剂量为2.5×10¹³ n/cm²以下，F₂₃₁₁的辐照交联反应随剂量增加而增强；在中子注量为2.5×10¹³ n/cm²辐照时，F₂₃₁₄数均分子量明显增大，重均分子量基本不变，DSC分析结果表明熔点基本不变，熔融热焓稍有降低，F₂₃₁₄的玻璃化温度基本不受影响，但红外光谱分析结果却发现1725 cm^-1处的－CF＝CF－吸收峰，F₂₃₁₄的断裂强度和断裂延伸率随剂量的增加而增大，压缩性能则降低。动态力学性能也有所改变，储存模量和损耗模量都随剂量增加而显著降低，因此初步推断此剂量下F₂₃₁₄的辐照交联和主链断裂都明显存在，而且辐照交联较为占优，在剂量为2.5×10¹³ n/cm²以下，F₂₃₁₄的辐照交联随剂量增加而增强；中子剂量为1.5×10¹³ n/cm²至2.5×10¹³ n/cm²间，随着剂量的增加，F₂₃₁₁和F₂₃₁₄两种聚合物中偏氟乙烯的交联反应随着剂量的增加均比三氟氯乙烯降解反应更易发生。即初步推断中子辐照下，偏氟乙烯对中子射线比三氟氯乙烯更敏感。