医 用 耐 辐 照 聚 丙 烯 的 研 究 进 展

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1、第30卷第3期辐射研究与辐射工艺学报Vol.30,No.32012年6月J.Radiat.Res.Radiat.Process.June2012医用耐辐照聚丙烯的研究进展李敏肖力光赵洪凯刘亚冰(吉林建筑工程学院材料科学与工程学院长春130118)摘要随着辐照消毒的兴起，医用耐辐照材料已经成为各国竞相研究开发的热点，引起了人们广泛的关注。本文综述了近年来国内外医用耐辐照聚丙烯的研究进展，介绍了聚丙烯辐射降解和颜色变黄的机理以及耐辐照聚丙烯的制备方法。重点介绍了耐辐照聚丙烯的制备方法，并探讨了耐辐照聚丙烯材料在制备方面存

2、在的问题及今后的发展方向。关键词聚丙烯，γ射线，辐射消毒中图分类号TQ325.1[3]聚丙烯（PP）是目前国内外应用最为广泛，产后，PP发生严重降解。Carlsson等用电子自旋共量增长最快的合成树脂之一。与其它热塑性树脂相振和红外光谱直观的研究了PP受辐照后降解过程，比，PP具有来源广、质轻价廉、无毒无味、强度高、指出PP的辐射降解是一个自动氧化过程。这与[4]以及热稳定性和化学稳定性好等优点而广泛应用于Becker等的研究结果相一致。自由基（烷基自由医疗器械领域。所有医用产品在使用前都需要进行基PP·和烷基过氧自

3、由基PPO2·）和氢过氧化物的产[5]消毒灭菌。传统的环氧乙烷消毒法存在污染大气和生是PP辐射降解的主要原因，反应式如下：在医疗器械上残留对人体有害的缺陷。同环氧乙烷消毒法相比，辐射消毒法具有消毒彻底、无残留等[1]优点。因此，近年来辐射消毒法正逐步取代环氧乙烷消毒法。然而普通医用PP输注器械的辐射稳定性差，辐射消毒后PP输注器械的物理和机械性能变劣，颜色变黄，而且随着储存时间的增加，老[2]化现象加重，以致于丧失使用性能。随着辐射消毒成为医疗用品消毒的主要方式，PP·是PP在γ射线辐照下发生分子键断裂和医用耐辐照P

4、P材料已经成为各国竞相开发的热点。PPO2·夺取PP中的氢原子产生的，PP·的形成是PP用医用耐辐照PP材料制备的用品要求其用Co源或辐射降解的直接原因。一旦PP中产生了PPO2·，它电子加速器辐射消毒后，物理化学性能和颜色都不夺取了PP分子链中的氢原子，形成了氢过氧化物。发生改变或改变很小，在辐射消毒后不产生有毒物氢过氧化物缓慢分解，在室温下产生新的自由基，[6]质。本文对国内外制备耐辐照PP材料的研究进展、这导致了PP进一步降解。反应如下所示：对PP辐照后的降解和颜色变化机理，以及耐辐照PP材料的制备方法等进行了

5、介绍，以期对该领域及其相关学科的基础研究与应用开发有所裨益。1PP的辐射降解和辐射致色机理1.1PP辐射降解机理用γ射线或电子加速器在25kGy辐照剂量下对近年来，人们采用C-13对PP不同位置的碳原PP进行辐射消毒，在辐射消毒过程中和辐射消毒子进行标定，通过生成的辐射降解产物推断发生反——————————————吉林建筑工程学院青年科技发展基金项目资助第一作者：李敏，女，1980年8月出生，2007年毕业于吉林大学并获得博士学位，主要从事聚烯烃高性能化的研究与开发应用，讲师，Email:limin80@hotmai

6、l.com收稿日期：初稿2011-10-27，修回2012-02-15130辐射研究与辐射工艺学报第30卷应的C原子位置，用核磁碳谱（C-NMR）、气相色的进一步反应，生成其他降解产物。PP通过链断裂谱-质谱联用（GC/MS）等测试方法进一步深入研究形成的降解产物，C原子的数目为奇数；通过自由基[7-11]了PP的辐射氧化降解机理。之间反应生成的降解产物，C原子的数目为偶数，这[7][8-10]Bernstein等用C-13标定了PP三个不同位置种现象可以用PP分子的对称性解释。Mowery等的碳原子，用GC/MS分

7、析了PP辐射后降解产物，用C-NMR研究PP的辐射氧化机理，得到了相似的[11]发现33种有机降解产物。PP辐射降解主要发生在结论。Berstein等还发现PP在辐射降解后生成的叔碳位置。图1表示PP辐射降解产物生成的主要CO和CO2，主要是PP中伯碳和仲碳形成的。途径。图2是在图1中提到的PP仲碳位置自由基[7]Fig.1Oneofthestepsleadingtotheformationofmanyvolatileproductsintertiarycarbonatom[7]Fig.2Oneofthestepsl

8、eadingtotheformationofmanyvolatileproductsinsecondarycarbonatomPP经辐照消毒储存一段时间后降解更严重，研究具有很大的实际应用价值。目前对聚合物辐称之为后辐射效应。有两种假说解释PP的后辐射射致色问题研究的不多。聚合物辐射致色一般认效应，一是PP经γ射线辐照后，结晶区产生陷落为是由两