辐射和灭菌的重要性
大多数聚合物可以通过光解降解得到分子量较低的分子。这种反应通常涉及具有可见光能量或更高能级的电磁波。这些EMW包括:
在目前用于材料测试的几种辐射类型中,伽马辐射是最常见的,因为它在研究或工业辐照器中具有很高的可用性。
伽马辐射用于医疗设备、食品工业以及核电厂或航空航天的灭菌过程。
抗伽马辐射的能力是聚合物承受灭菌方法的特点
抗辐射能力的特征是热塑性塑料、弹性体、所有芳香烃聚合物以及复合材料的力学性能(如断裂伸长率、断裂弯曲强度等)发生显著变化的半值剂量。半值剂量是指在规定的环境下使属性降低到其初始值的50%的吸收剂量。
伸长率的损失通常用来衡量辐照的效果,因为它等同于脆性失效
查看更多关于抗伽马辐射的信息
:
»辐照后机械性能或物理外观的变化
»影响聚合物抗辐射性能的因素
»抗伽马辐射的各种聚合物
辐射对聚合物机械性能或物理外观的影响
如上所述,聚合物树脂能承受不同程度的伽马射线照射,使它们适合无菌应用。工业使用伽马辐射的主要来源是:
钴60岁(60Co)及铯137 (137Cs).它们在放射性衰变过程中会发射出伽马射线。
伽马射线是一种穿透性的辐射,很容易穿过塑料。它们会破坏DNA的共价键,杀死暴露在辐射下的细菌和其他微生物。
电离射线的伽马辐射可引起聚合物的下列变化:
- 变色或发黄效果
- 机械性能的变化(因材料而异)
- 交联-增加抗拉强度,降低伸长率
- 链条断裂降低了抗拉强度和伸长率
每种聚合物对电离辐射的反应不同。因此,总体剂量率是不同的,必须根据聚合物来限制。
(来源:福斯特公司)
辐照和聚合物
- 聚乙烯在一般交联的照射下,虽然也有链断裂的机制。聚乙烯在辐照条件下的交联提高了其抗拉强度。然而,聚乙烯可以稳定,使其抗伽马辐射。高密度聚乙烯不像中密度聚乙烯和低密度聚乙烯那样稳定,线性低密度聚乙烯。
- 芳香聚合物(例如苯环)具有抗辐射能力。聚合物等宠物,聚氨酯,事业单位,个人电脑等由于苯环的存在,容易杀菌。
- 脂肪族聚合物的抗性程度取决于它们的不饱和和取代水平。
- 高非晶态材料通常比半晶聚合物更耐辐射。链条结构具有很好的延展性,可以承受多次的剪切而不断裂。
- 聚合物以丁烯为主骨架如腹肌,PBT等在照射时失去冲击强度。
- 尼龙10、11、12和6-6比6更稳定。尼龙薄膜和纤维的抵抗力较弱。
- 聚(甲基丙烯酸甲酯)能令人满意地承受单一的辐射灭菌剂量,无论是在高分子量铸片形式和作为一个模压项目。然而,它不适合重复服用。
- 保利(氯乙烯)适用于单剂量辐射灭菌,包括未塑化和塑化两种形式。
- 热固性材料,如苯酚甲醛而且脲醛均合理适用于辐照灭菌。
- 某些聚合物,例如含氟聚合物(聚四氟乙烯,PVDF),聚甲醛,聚丙烯但是,等不经得起伽玛辐射的照射很好地进行杀菌。PP在辐照后降解缓慢。
查看所有商业上可用的抗伽马聚合物!
影响塑料抗伽马辐射能力的因素
材料的抗辐射能力在很大程度上取决于:
- 聚合物配方(弹性体中的添加剂、增强剂、交联剂等)
- 辐射照射的条件,如环境大气、温度、剂量率、机械应力等。
需要注意的是:
- 聚合物中的稳定剂、抗氧化剂等添加剂可以减少辐照对机械性能或物理外观(不发黄)的影响。例如:添加到PVC中的色基稳定剂有助于抵消聚合物的颜色变化。
- 无机填料增加了聚合物的抗辐射能力,而有机填料通常降低了聚合物的抗辐射能力。
某些添加剂具有保护作用,可以减少辐射对塑料的影响
- 产品中存在的薄部件、切片、薄膜、纤维可以允许过度暴露,从而导致聚合物降解。
- 在定向轴上较强而在横流轴上较弱的成型在辐照后变得较弱。
多种聚合物的抗伽马辐射性能
点击寻找您正在寻找的聚合物:
得了
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e m
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PA-PC
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PE-PL
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PM-PP
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PS-X
聚合物的名字 |
最小值(°C) |
ABS -丙烯腈丁二烯苯乙烯
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好 |
ABS阻燃
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可怜的 |
ABS高温 |
好 |
ABS高影响 |
公平 |
ABS/PC共混-丙烯腈丁二烯苯乙烯/聚碳酸酯共混
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好 |
ABS/PC混合20%玻璃纤维 |
好 |
ABS / PC阻燃
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可怜的 |
ASA -丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯
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好 |
ASA/PC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚碳酸酯共混
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好 |
ASA / PC阻燃 |
可怜的 |
三氟氯乙烯 |
好 |
四氟乙烯
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好 |
EVA -乙烯乙烯醋酸酯
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公平 |
FEP -氟化乙烯丙烯
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好 |
高密度聚乙烯
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公平 |
HIPS -高冲击聚苯乙烯
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可怜的 |
HIPS阻燃剂V0 |
可怜的 |
LCP -液晶聚合物
|
好 |
连结控制协定碳纤维增强 |
好 |
连结控制协定玻璃纤维增强 |
好 |
连结控制协定矿物填充 |
好 |
MABS -透明丙烯腈丁二烯苯乙烯 |
公平 |
pa11 -(聚酰胺11)30%玻璃纤维增强
|
公平 |
导电PA 11日 |
公平 |
PA 11、灵活 |
公平 |
PA 11,玻璃填充 |
公平 |
PPA 11或12 |
公平 |
刚性PA 11日 |
公平 |
pa12(聚酰胺12)、导电 |
公平 |
PA 12,纤维增强 |
公平 |
PA 12、灵活 |
公平 |
pa12,玻璃填充 |
公平 |
PA 12,刚性 |
公平 |
pa46 -聚酰胺46
|
公平 |
pa46, 30%玻璃纤维 |
公平 |
pa6 -聚酰胺6
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公平 |
pa6 -10 -聚酰胺6-10
|
公平 |
pa66 -聚酰胺6-6
|
公平 |
pa66, 30%玻璃纤维 |
公平 |
pa66, 30%矿物填充 |
公平 |
pa66,耐冲击改性,15-30%玻璃纤维 |
可怜的 |
pa66,影响修改
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公平——可怜的 |
聚酰胺semi-aromatic |
公平 |
PAI -聚酰胺-酰亚胺
|
好 |
PAI, 30%玻璃纤维 |
好 |
拜,低摩擦 |
好 |
PAR - Polyarylate
|
好 |
帕拉(Polyarylamide)、玻璃纤维30-60%
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公平 |
聚对苯二甲酸丁二酯
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好 |
PBT, 30%玻璃纤维 |
好 |
PC(聚碳酸酯) |
好 |
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维 |
好 |
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维阻燃剂 |
可怜的 |
PC(聚碳酸酯、高热量
|
好 |
PC/PBT共混-聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯共混
|
好 |
PE(聚乙烯30%玻璃纤维
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公平 |
PEEK - Polyetheretherketone
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优秀的 |
PEEK 30%碳纤维增强 |
优秀的 |
PEEK 30%玻璃纤维增强 |
优秀的 |
裴——Polyetherimide
|
好 |
PEI, 30%玻璃纤维增强 |
好 |
裴,矿物填充
|
好 |
PESU——Polyethersulfone
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好 |
PESU 10-30%玻璃纤维 |
好 |
PET -聚对苯二甲酸乙二醇酯
|
好 |
PET, 30%玻璃纤维增强 |
好 |
PET, 30/35%玻璃纤维增强,抗冲击改性 |
公平 |
PET, 30/35%玻璃纤维增强,抗冲击改性 |
可怜的 |
PETG -聚对苯二甲酸乙二醇酯
|
好 |
聚乙烯超高分子量 |
公平 |
PFA——Perfluoroalkoxy
|
好 |
π-聚酰亚胺
|
优秀的 |
PMMA -有机玻璃/丙烯酸
|
好 |
PMMA(丙烯酸)高温 |
好 |
PMMA(丙烯酸)冲击改性
|
公平——好的 |
PMP,不会
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好 |
PMP 30%玻璃纤维增强 |
好 |
PMP矿物填充 |
好 |
聚甲醛(缩醛)
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公平 |
POM(缩醛)冲击修正
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公平 |
POM(缩醛)低摩擦 |
公平 |
POM(缩醛)矿物填充
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公平 |
PP -聚丙烯 |
可怜的 |
PP -聚丙烯10-20%玻璃纤维 |
可怜的 |
PP, 10-40%矿物填充 |
可怜的 |
PP, 10-40%滑石粉填充 |
可怜的 |
PP, 30-40%玻璃纤维增强 |
可怜的 |
PP(聚丙烯)共聚物
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可怜的 |
PP(聚丙烯)均聚物
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可怜的 |
影响PP、改性
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可怜的 |
PPA - Polyphthalamide
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好 |
聚苯醚
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公平 |
PPE, 30%玻璃纤维增强 |
公平 |
PPE、阻燃 |
可怜的 |
PPE,影响修改 |
公平 |
PPE,影响修改 |
可怜的 |
PPE、矿物填充 |
公平 |
聚苯硫醚
|
好 |
PPS, 20-30%玻璃纤维增强 |
好 |
PPS, 40%玻璃纤维增强 |
好 |
PPS,导电 |
好 |
PPS,玻璃纤维和矿物填充 |
好 |
PPSU -聚苯砜
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优秀的 |
PS(聚苯乙烯)30%玻璃纤维 |
好 |
PS(聚苯乙烯)晶体 |
好 |
PS,高温 |
好 |
事业单位-聚砜
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好 |
PSU, 30%玻璃细强化 |
好 |
事业单位矿物填充 |
好 |
聚四氟乙烯-聚四氟乙烯
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好 |
聚四氟乙烯,25%玻璃纤维增强 |
好 |
PVDF -聚偏氟乙烯
|
好 |
SAN -苯乙烯丙烯腈
|
好 |
SAN, 20%玻璃纤维增强 |
好 |
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯
|
好 |
SRP -自增强聚苯乙烯 |
好 |
交联聚乙烯
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好 |
市面上可买到的耐伽马辐射聚合物等级