Page 99 - 《橡塑技术与装备》2024年6期

材料与配方 付京 等·耐电子束辐射 PP 材料的制备及性能研究

耐电子束辐射 PP 材料的制备

及性能研究

付京，高宇，李利娜，王国锋，姜帅，张心哲
( 河南驼人中科医疗科技有限公司，河南 新乡 453400)

摘要 ： 通过加入抗氧剂、光稳定剂及成核剂制备了耐电子束辐射 PP 材料，研究了它们对电子束辐射后 PP 材料力学性能、光
学性能和流变性能的影响。结果表明 ：在 PP/ 抗氧剂体系中，随着辐照剂量的增加，其各项性能与纯 PP 材料相差不明显，光学
性能变差，其分子链缠绕变弱，力学性能变差 ；在 PP/ 抗氧剂体系中加入光稳定剂后，当辐射剂量为 25 kGy 时，其黄变指数仍
在 0 以下，光学性能及力学性能均优于纯 PP 材料和抗氧剂体系 ；在 PP/ 抗氧剂 / 光稳定体系中加入成核剂后，其分子链缠绕能力
变强，电子束辐射后其力学性能最优，表明成核剂有助于提高电子束辐射后 PP 材料的力学性能。
关键词 ： PP ；光稳定剂 ；成核剂 ；光学性能 ；力学性能 ；流变性能
中图分类号 ： TQ325.14 文章编号 ： 1009-797X(2024)06-0045-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.06.010

聚丙烯（PP）具有无毒、无臭、价廉、质轻、稳 使材料的结构发生变化，提升 PP 材料的力学性能。
定性好、易加工成型等优点 [1] ，大量应用于医疗、食品、 大部分学者主要研究了单一抗氧剂、光稳定剂对
日用品等方面，尤其是在医疗领域，如输液容器、医 PP 耐辐照性能的影响，而对受阻胺光稳定剂、复配抗
用导管及包装材料等 [2] 。目前国内医用高分子材料常 氧剂和成核剂体系对 PP 分子链变化及耐辐照性能影
用的灭菌方式是环氧乙烷灭菌，其灭菌效果好，对灭 响的研究较少。本文将复合抗氧剂、光稳定剂、成核
菌产品物理损害较小，但是其本身为有毒气体，杀菌 剂及复配体系与 PP 共混造粒，制备出了耐电子辐射
后会存在本体和副产物残留在被杀菌物质的表面的现 的 PP 材料，系统的研究了在电子束辐照下，它们对
象，为医用耗材的使用带来较大安全隐患 [3] 。辐照灭 PP 材料的光学性能、力学性能和流变性能的影响。
菌具有穿透力强、灭菌速度快、操作简便等优点，将
是环氧乙烷灭菌的主要替代方法 [4] 。但是传统 PP 在 1 实验部分
接受高能射线辐射后，其性能和外观备受影响，因此 1.1 主要原料
对 PP 材料进行耐辐照改性已经成为国内外学者研究 PP，Irganox 1010，Irganox 168，Tinuvin 770，
的热点 [5] 。 成核剂 NA-21
耐辐照 PP 的制备方法主要有接枝法和共混法 [6] 。 1.2 仪器与设备
接枝法就是将含有反应官能团的稳定剂接枝到 PP 上， PP，RM160， 熔 体 流 速（MFR） 为 2.03 g/10
该方法制得的 PP 稳定剂分散均匀、效果持久，但存 min，河南驼人中科医疗科技有限公司 ；高速混合机，
在加工工艺复杂、成本高的问题 [7] 。共混法就是向 PP SHR-10A，张家港丰华机械有限公司 ；双螺杆挤出
中加入各种稳定剂、相容剂或其他聚合物制备出耐辐 机，SASJ20，东莞市圣安塑料机械有限公司；注塑机，
照 PP，该方法工艺简单，有利于实际生产中的应用 [8] 。 DRV4-55T，深圳市德润机械有限公司 ；电子直线加
常用于 PP 耐辐照改性的材料有受阻酚类抗氧化稳定 速器，10MeV，中广核中科海维科技有限公司 ；万能
剂、硫代类抗氧化稳定剂、亚磷酸酯类抗氧化稳定剂、 实验拉伸机，EUT6502，深圳三思检测技术有限公司；
受阻胺类光稳定剂等，这些助剂的加入能够减少电子
束对材料外观影响，但是并不能提升辐照后材料的力 作者简介 ：付京（1996-），女，本科，主要从事高分子材
料改性的研究与开发。
学性能 [9] 。成核剂能够提高材料的结晶度和机械变形，
收稿日期 ：2023-12-27

年
2024 第 50 卷 ·45·