选料注意事项与耐辐射性预测

5kGy以下剂量的射线对大多数塑料的老化影响不大，此时选用多种塑料皆可，但对用射线消毒、杀菌的制品及核工业和航天器材用的制品，其接受辐射剂量大，前者约为25kGy，后者可高达1000kGy以上，所以要选用耐辐射材料。选用耐辐射材料时要注意制品工作条件，如射线品种（如钴60、γ射线、α射线、X射线、β射线和中子射线等）、辐射剂量及时间、环境温度、湿度、接触介质、受力状态、包围制品的气体（有氧、无氧）等，应根据这些条件来选择适当的材料。通常，资料提供的耐辐射性指标（半衰期剂量或时间）都是在给定测试条件下测定的，所以选料时要注意使制品工作条件接近于试验条件，这样才能比较正确地预测制品的使用寿命，两者条件相差较大时，则资料不可用，应向供应商咨询或进行试验来确认材料。几种塑料的耐辐射性如图19-86所示。

图19-86 几种塑料的耐辐射性

注：相对辐射影响（只能用作一般准则），大气和其他环境条件（如温度和剂量率）未考虑在内。(www.xing528.com)

按半衰期剂量来评价塑料的耐辐射性，在热固性塑料中，PF（无填料、填充矿物）、呋喃（填充矿物）、环氧树脂、聚氨酯、聚酯（无填料、玻璃纤维）、SI、PI等耐辐射性好；脲甲醛、三聚氰胺甲醛、PF（含纤维素）、聚酯（含矿物）等树脂耐辐射性较差。在热塑性塑料，PS、PVC、LDPE、AS、PET、PI、PVDF、LCP（Xyder）、PPS、PSF、UHMWPE、PEEK、PEK、PEKK、PAR、PES等树脂耐辐射性好；HDPE、PC、PA、PMMA、PP、POM、F4、PVDC、纤维素衍生物等耐脂耐辐射性较差。

目前，已开发了加入金属填料组成的耐辐射性复合材料，如填充铅、铟、铋、锡、镧、镉、硼等材料组成吸收γ、β和中子射线的复合材料；加入碳化铅、无水硼酸、碳酸锂、酚类抗氧剂、四氯化碳、氯仿、ZnSt、SnO₂及有机金属盐（如有机铅等）组成吸收X射线等耐辐射材料。

另外，由于金属对不同波长的射线吸收能力不同，且吸收射线后会辐射出二次射线，因此可制作含不同金属的高分子复合物，或在同一树脂中加入多种金属填料制作吸收不同波长的耐辐射塑料。