Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения
Проведены исследования по определению радиационной стойкости прозрачных к видимому свету и свету собственной люминесценции меламиноформальдегидных полимеров для сцинтилляционной техники. В качестве показателей оценки радиационной стойкости использовали: светопропускание, интенсивность люминесценции,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7276 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения / В.В. Лебедев, В.Л. Авраменко, В.А. Киселёв // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 21-26. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7276 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-72762025-02-09T12:58:29Z Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения Дослідження структури та властивостей прозорих меламіноформальдегідних полімерів в умовах радіаційного старіння Research of structure and properties of transparent melamine-formaldehyde polymers in the conditions of radiation aging Лебедев, В.В. Авраменко, В.Л. Киселёв, В.А. Структура і властивості Проведены исследования по определению радиационной стойкости прозрачных к видимому свету и свету собственной люминесценции меламиноформальдегидных полимеров для сцинтилляционной техники. В качестве показателей оценки радиационной стойкости использовали: светопропускание, интенсивность люминесценции, потерю массы и ударную вязкость образцов полимеров. Исследованы структурные изменения морфологии, которые происходят в меламиноформальдегидных полимерах под действием ионизирующего излучения. Проведені дослідження з визначення радіаційної стійкості прозорих до видимого світла і світла власної люмінесценції меламіноформальдегідних полімерів для сцинтиляційної техніки. Як показники оцінки радіаційної стійкості використовували: світлопропускання, інтенсивністьлюмінесценції, втрату маси і ударну в’язкість зразків полімерів. Також були досліджені структурні зміни морфології, які відбуваються в меламіноформальдегідних полімерах під дією іонізуючого випромінювання. A research of determination of radiation firmness of transparent to visible light and light of own luminescence melamine-formaldehyde polymers for a scintillation technique is explored in this article. As the indexes of estimation of radiation firmness used: light admission, intensity of luminescence, loss of mass and shock viscidity of standards of the explored polymers. The structural changes of morphology, which take place in melamine-formaldehyde polymers under action of ionizing radiation, were also explored. 2008 Article Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения / В.В. Лебедев, В.Л. Авраменко, В.А. Киселёв // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 21-26. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7276 678.652:539.123.04 ru application/pdf Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Структура і властивості Структура і властивості |
| spellingShingle |
Структура і властивості Структура і властивості Лебедев, В.В. Авраменко, В.Л. Киселёв, В.А. Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| description |
Проведены исследования по определению радиационной стойкости прозрачных к видимому свету и свету собственной люминесценции меламиноформальдегидных полимеров для сцинтилляционной техники. В качестве показателей оценки радиационной стойкости использовали: светопропускание, интенсивность люминесценции, потерю массы и ударную вязкость образцов полимеров. Исследованы структурные изменения морфологии, которые происходят в меламиноформальдегидных полимерах под действием ионизирующего излучения. |
| format |
Article |
| author |
Лебедев, В.В. Авраменко, В.Л. Киселёв, В.А. |
| author_facet |
Лебедев, В.В. Авраменко, В.Л. Киселёв, В.А. |
| author_sort |
Лебедев, В.В. |
| title |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| title_short |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| title_full |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| title_fullStr |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| title_full_unstemmed |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| title_sort |
исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения |
| publisher |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Структура і властивості |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7276 |
| citation_txt |
Исследование структуры и свойств прозрачных меламиноформальдегидных полимеров в условиях радиационного старения / В.В. Лебедев, В.Л. Авраменко, В.А. Киселёв // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 21-26. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT lebedevvv issledovaniestrukturyisvojstvprozračnyhmelaminoformalʹdegidnyhpolimerovvusloviâhradiacionnogostareniâ AT avramenkovl issledovaniestrukturyisvojstvprozračnyhmelaminoformalʹdegidnyhpolimerovvusloviâhradiacionnogostareniâ AT kiselëvva issledovaniestrukturyisvojstvprozračnyhmelaminoformalʹdegidnyhpolimerovvusloviâhradiacionnogostareniâ AT lebedevvv doslídžennâstrukturitavlastivostejprozorihmelamínoformalʹdegídnihpolímerívvumovahradíacíjnogostarínnâ AT avramenkovl doslídžennâstrukturitavlastivostejprozorihmelamínoformalʹdegídnihpolímerívvumovahradíacíjnogostarínnâ AT kiselëvva doslídžennâstrukturitavlastivostejprozorihmelamínoformalʹdegídnihpolímerívvumovahradíacíjnogostarínnâ AT lebedevvv researchofstructureandpropertiesoftransparentmelamineformaldehydepolymersintheconditionsofradiationaging AT avramenkovl researchofstructureandpropertiesoftransparentmelamineformaldehydepolymersintheconditionsofradiationaging AT kiselëvva researchofstructureandpropertiesoftransparentmelamineformaldehydepolymersintheconditionsofradiationaging |
| first_indexed |
2025-11-26T01:23:00Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:23:00Z |
| _version_ |
1849814089154428928 |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30, ¹1. Ñ. 21–26.
© 2008 Â.Â. Ëåáåäåâ, Â.Ë. Àâðàìåíêî, Â.À. Êèñåë¸â 21
ÓÄÊ 678.652:539.123.04
Èññëåäîâàíèå ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ ïðîçðà÷íûõ
ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ â óñëîâèÿõ
ðàäèàöèîííîãî ñòàðåíèÿ
Â.Â. Ëåáåäåâ1, Â.Ë. Àâðàìåíêî1, Â.À. Êèñåë¸â2
1Íàöèîíàëüíûé Òåõíè÷åñêèé Óíèâåðñèòåò «Õàðüêîâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé Èíñòèòóò»
21, óë. Ôðóíçå, Õàðüêîâ, 61002, Óêðàèíà
2Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð Õàðüêîâñêîãî ôèçèêî-òåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà
1, óë. Àêàäåìè÷åñêàÿ, Õàðüêîâ, 61108, Óêðàèíà
Ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ïî îïðåäåëåíèþ ðàäèàöèîííîé ñòîéêîñòè ïðîçðà÷íûõ ê âèäèìîìó ñâåòó
è ñâåòó ñîáñòâåííîé ëþìèíåñöåíöèè ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ äëÿ
ñöèíòèëëÿöèîííîé òåõíèêè.  êà÷åñòâå ïîêàçàòåëåé îöåíêè ðàäèàöèîííîé ñòîéêîñòè
èñïîëüçîâàëè: ñâåòîïðîïóñêàíèå, èíòåíñèâíîñòü ëþìèíåñöåíöèè, ïîòåðþ ìàññû è óäàðíóþ
âÿçêîñòü îáðàçöîâ ïîëèìåðîâ. Òàêæå áûëè èññëåäîâàíû ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ ìîðôîëîãèè,
êîòîðûå ïðîèñõîäÿò â ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðàõ ïîä äåéñòâèåì èîíèçèðóþùåãî
èçëó÷åíèÿ.
Ðàçâèòèå àòîìíîé ýíåðãåòèêè, èññëåäîâàíèå êîñ-
ìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà, ïðèìåíåíèå ðàäèîàêòèâíûõ
èçîòîïîâ â õèìèè, áèîëîãèè è ìåäèöèíå òðåáóþò òî÷-
íûõ ìåòîäîâ ðåãèñòðàöèè èîíèçèðóþùèõ èçëó÷åíèé.
Îäíèì èç íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûõ ìåòîäîâ ÿâëÿåòñÿ
ñöèíòèëëÿöèîííûé, êîòîðûé çàêëþ÷àåòñÿ â òðàíñôîð-
ìàöèè ýíåðãèè èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ â ìàòåðè-
àëå äåòåêòîðà (ñöèíòèëëÿòîðà) â ñâåòîâóþ.
Íàðÿäó ñ íåîðãàíè÷åñêèìè êðèñòàëëàìè, øèðîêî
ïðèìåíÿþòñÿ ïëàñòìàññîâûå ñöèíòèëëÿòîðû, âêëþ-
÷àþùèå â ñåáÿ ïîëèìåðíóþ îñíîâó è ðàçëè÷íûå îðãà-
íè÷åñêèå ôëóîðåñöèðóþùèå äîáàâêè. Èñïîëüçîâàíèå
ïîëèìåðîâ â êà÷åñòâå îñíîâû ïëàñòìàññîâûõ ñöèí-
òèëëÿòîðîâ îïðåäåëÿåòñÿ èõ âûñîêîé ïðîçðà÷íîñòüþ
ê âèäèìîìó ñâåòó è ñâåòó ñîáñòâåííîé ëþìèíåñöåí-
öèè, à òàêæå ñïîñîáíîñòüþ ê ïðåîáðàçîâàíèþ ýíåð-
ãèè ýëåêòðîííîãî âîçáóæäåíèÿ â ñâåòîâóþ, ÷òî îáóñ-
ëîâëèâàåòñÿ íàëè÷èåì â ýëåìåíòàðíîì çâåíå ïî-
ëèìåðà ñîïðÿæåííûõ ñâÿçåé.  êà÷åñòâå ïîëèìåðíîé
îñíîâû ïëàñòìàññîâûõ ñöèíòèëëÿòîðîâ â íàñòîÿùåå
âðåìÿ øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ òàêèå ïîëèìåðû êàê ïî-
ëèñòèðîë è åãî ïðîèçâîäíûå, ïîëèìåòèëìåòàêðèëàò,
ïîëèâèíèëêàðáàçîë è äð.
Âàæíîé ýêñïëóàòàöèîííîé õàðàêòåðèñòèêîé ïëàñò-
ìàññîâûõ ñöèíòèëëÿòîðîâ ÿâëÿåòñÿ ðàäèàöèîííàÿ
ñòîéêîñòü – ñïîñîáíîñòü ìàòåðèàëà ñîõðàíÿòü ñâîè
ñâîéñòâà â óñëîâèÿõ íàõîæäåíèÿ â ïîëå èîíèçèðóþ-
ùåãî èçëó÷åíèÿ. Ðàäèàöèîííàÿ äåñòðóêöèÿ ïðîèñõî-
äèò íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè ýêñïëóàòàöèè ïëàñò-
ìàññîâûõ ñöèíòèëëÿòîðîâ. Îíà ïðèâîäèò ê ðàçðóøå-
íèþ êàê ïîëèìåðíîé îñíîâû, òàê è ñöèíòèëëÿöèîí-
íûõ äîáàâîê. Ïðè ðàäèàöèîííîì ðàçðóøåíèè
ïîëèìåðíîé îñíîâû â ïëàñòìàññîâûõ ñöèíòèëëÿòî-
ðàõ îáðàçóþòñÿ ñâîáîäíûå ðàäèêàëû, â ðåçóëüòàòå
÷åãî ñöèíòèëëÿòîðû îêðàøèâàþòñÿ â æåëòîâàòî-êî-
ðè÷íåâûé öâåò. Ñâîáîäíûå ðàäèêàëû, êîòîðûå îáðà-
çîâàëèñü, ïðåïÿòñòâóþò ðàäèàöèîííîìó ïåðåíîñó
ýíåðãèè â îáúåìå ïëàñòìàññîâûõ ñöèíòèëëÿòîðîâ è
âûçûâàþò óìåíüøåíèå ïðîçðà÷íîñòè ê ñâåòó ñîá-
ñòâåííîé ëþìèíåñöåíöèè [1].
Èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ æåñòêîãî èîíèçèðóþùåãî èçëó-
÷åíèÿ íà ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû ïîñâÿùåíî ìíîãî
ðàáîò [2–5]. Â îñíîâíîì èññëåäîâàëè âîçäåéñòâèå íå-
ïðåðûâíîãî γ-èçëó÷åíèÿ íà ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû.
 äàííîé ðàáîòå áûëà îïðåäåëåíà ðàäèàöèîííàÿ
ñòîéêîñòü ïðîçðà÷íûõ ê âèäèìîìó ñâåòó è ñâåòó ñîá-
ñòâåííîé ëþìèíåñöåíöèè ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèä-
íûõ ïîëèìåðîâ, ïðåäëîæåííûõ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â
ñöèíòèëëÿöèîííîé òåõíèêå [6, 7].
Îáëó÷åíèå îáðàçöîâ ïîëèìåðîâ óñêîðåííûìè
ýëåêòðîíàìè ïðîâîäèëîñü íà óñòàíîâêå «Àëìàç-2»
ÍÍÖ ÕÔÒÈ. Ïó÷îê ýëåêòðîíîâ, ïîëó÷àåìûé ñ ïîìî-
ùüþ ðåçîíàíñíîãî ëèíåéíîãî óñêîðèòåëÿ ýëåêòðîíîâ,
èìåë ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû: ýíåðãèÿ 4,5 ÌýÂ, òîê â
èìïóëüñå 0,5 À, äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà 2 ìêñ, ÷àñòî-
òà ïîñûëîê 3 ñ-1, äèàìåòð 1,5 ñì. Ïîãëîùåííàÿ äîçà,
ïðè ïîëíîì ïîãëîùåíèè ýëåêòðîíîâ ïó÷êà îáðàçöîì,
îïðåäåëÿëàñü èñõîäÿ èç òîãî, ÷òî ýíåðãèÿ ïó÷êà
ñîñòàâëÿëà 4 Äæ.
 êà÷åñòâå îáúåêòîâ èññëåäîâàíèÿ èñïîëüçîâàëèñü
ñòðóêòóðèðîâàííûå ïðîçðà÷íûå ê âèäèìîìó ñâåòó è
ñâåòó ñîáñòâåííîé ëþìèíåñöåíöèè ìåëàìèíîôîðìàëü-
äåãèäíûå ïîëèìåðû, ìîäèôèöèðîâàííûå ðàçëè÷íûìè
ãèäðîêñèëñîäåðæàùèìè ñîåäèíåíèÿìè (ïðîïàíîë,
Â.Â. Ëåáåäåâ, Â.Ë. Àâðàìåíêî, Â.À. Êèñåë¸â
22
áóòàíîë, ãëèöåðèí è ïåíòàýðèòðèò). Îáðàçöû ïîëè-
ìåðîâ äëÿ îáëó÷åíèÿ ïîëó÷àëè â âèäå êàññåòû èç òðåõ
ïëàñòèí (15·10 ìì) òîëùèíîé 4 ìì êàæäàÿ òàê, ÷òî-
áû îáùàÿ òîëùèíà êàññåòû áûëà íå ìåíåå 10 ìì.
Ïîêàçàòåëÿìè îöåíêè ðàäèàöèîííîé ñòîéêîñòè
ñîãëàñíî ÃÎÑÒ 25645.331-91[8] ñëóæèëè: ñâåòîïðî-
ïóñêàíèå, èíòåíñèâíîñòü ëþìèíåñöåíöèè, ïîòåðÿ
ìàññû è ìåõàíè÷åñêàÿ ïðî÷íîñòü ïëàñòèí ïîëèìåðà
òîëùèíîé 4 ìì èç âûøåóêàçàííîé êàññåòû äëÿ îáëó-
÷åíèÿ. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïåðâûõ äâóõ ïîêàçàòåëåé
èñïîëüçîâàëè ìåòîäû ÓÔ- è ëþìèíåñöåíòíîé ñïåêò-
ðîñêîïèè. Ñïåêòðû ñîáñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ â îá-
ëàñòè 190–600 íì ðåãèñòðèðîâàëèñü ñïåêòðîôîòîìåò-
ðîì Hitachi U3210. Ñïåêòðû èñïóñêàíèÿ ëþìèíåñöåí-
öèè ïîëó÷àëè íà ôëóîðåñöåíòíîì ñïåêòðîôîòîìåòðå
Hitachi F4010. Ïîòåðþ ìàññû îïðåäåëÿëè âçâåøèâà-
íèåì îáðàçöîâ íà àíàëèòè÷åñêèõ âåñàõ, à ìåõàíè÷åñ-
êóþ ïðî÷íîñòü îöåíèâàëè ïî óäàðíîé âÿçêîñòè à ñî-
ãëàñíî ÃÎÑÒ 4647-80.
Ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ â ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèä-
íûõ ïîëèìåðàõ èññëåäîâàëèñü ìåòîäàìè ÈÊ-ñïåêòðî-
ñêîïèè è ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàëèçà. ÈÊ-ñïåêòðû
ñíèìàëè íà ñïåêòðîôîòîìåòðå Specord 75 IR. Ðåíò-
ãåíîãðàììû ñíèìàëè íà äèôðàêòîìåòðå ÄÐÎÍ-2.
Íà ðèñ. 1–4 ïðåäñòàâëåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè
èçìåíåíèÿ ñâåòîïðîïóñêàíèÿ (T), èíòåíñèâíîñòè ëþ-
ìèíåñöåíöèè (I), ìàññû (m) è óäàðíîé âÿçêîñòè (a)
èññëåäóåìûõ ïîëèìåðîâ îò ïîãëîùåííîé äîçû.
Èç ðèñ. 1 âèäíî, ÷òî ðàäèàöèîííàÿ ñòîéêîñòü ïî-
âûøàåòñÿ â ðÿäó èñõîäíûé ïîëèìåð < ïîëèìåð, ìî-
äèôèöèðîâàííûé ïðîïàíîëîì < áóòàíîëîì < ãëèöå-
ðèíîì < ïåíòàýðèòðèòîì. Òàê, ïðåäåëüíàÿ äîçà îáëó-
÷åíèÿ (d) äëÿ èñõîäíîãî ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíî-
ãî ïîëèìåðà è ïîëèìåðà, ìîäèôèöèðîâàííîãî
ïðîïàíîëîì è áóòàíîëîì, ñîñòàâëÿåò 2,5 Ìðàä. Ïðè
äîñòèæåíèè äîçû îáëó÷åíèÿ 5 Ìðàä â äàííûõ ïîëè-
ìåðàõ ïàäàåò ñâåòîïðîïóñêàíèå è ñíèæàåòñÿ ìàññà.
Ïðè äàëüíåéøåì îáëó÷åíèè äî 10 Ìðàä, ïàðàëëåëü-
íî ñî ñâåòîïðîïóñêàíèåì è ìàññîé, íà÷èíàþò ñíè-
æàòüñÿ ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà è èíòåíñèâíîñòü ëþ-
ìèíåñöåíöèè ïîëèìåðîâ. Âûøå óðîâíÿ îáëó÷åíèÿ 10
Ìðàä, â èñõîäíîì ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíîì ïîëè-
ìåðå è ïîëèìåðàõ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ïðîïàíîëîì
è áóòàíîëîì, íà÷èíàþò ïðîèñõîäèòü ïðîöåññû äåñò-
ðóêöèè: ïîæåëòåíèå, ïîÿâëåíèå ìèêðîòðåùèí è íåîä-
íîðîäíîñòåé, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü ïðèâîäèò ê ïðàêòè-
÷åñêîìó èñ÷åçíîâåíèþ ëþìèíåñöåíöèè è ñâåòîïðîïóñ-
êàíèÿ, ïîòåðå ìàññû è óäàðíîé âÿçêîñòè ïîëèìåðîâ.
Ïðåäåëüíàÿ äîçà äëÿ ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàí-
íûõ ãëèöåðèíîì è ïåíòàýðèòðèòîì, ñîñòàâëÿåò
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0
Ò,
%
d, Ìðàä
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ñâåòîïðîïóñêàíèÿ èñõîäíîãî
ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíîãî ïîëèìåðà (1) è
ìîäèôèöèðîâàííûõ: ïðîïàíîëîì (2), áóòàíîëîì (3),
ãëèöåðèíîì (4) è ïåíòàýðèòðèòîì (5) îò ïîãëîùåííîé
äîçû. Îáîçíà÷åíèÿ êðèâûõ àíàëîãè÷íû íà ðèñ. 2–4
1
2 3
4
5
0
400
800
1200
1600
0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0
d, Ìðàä
²,
îò
í.
å
ä.
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ëþìèíåñ-
öåíöèè ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ îò
ïîãëîùåííîé äîçû
1
2
3
4 5
85
90
95
100
0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0
m
, %
d, Ìðàä
1
2
3
4
5
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ ìàññû ìåëàìèíî-
ôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ îò ïîãëîùåííîé äîçû
0
2
4
6
8
10
12
0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0
a
d, Ìðàä
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü óäàðíîé âÿçêîñòè ìåëàìèíî-
ôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ îò ïîãëîùåííîé äîçû
1
2
3
4
5
Èññëåäîâàíèå ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ ïðîçðà÷íûõ ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ
23
10,0–12,5 Ìðàä. Ïðè ïðåâûøåíèè âûøåóêàçàííîãî
óðîâíÿ â äàííûõ ïîëèìåðàõ âíà÷àëå ñíèæàåòñÿ èí-
òåíñèâíîñòü ëþìèíåñöåíöèè è óäàðíàÿ âÿçêîñòü (íà
30 è 10 % ñîîòâåòñòâåííî ïðè äîçå 15 Ìðàä), à çàòåì
ñâåòîïðîïóñêàíèå è ìàññà (íà 20 è 2 % ñîîòâåòñòâåí-
íî ïðè äîçå 15 Ìðàä).  äèàïàçîíå äîçû îáëó÷åíèÿ â
15–20 Ìðàä â ïîëèìåðàõ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ãëèöå-
ðèíîì è ïåíòàýðèòðèòîì, íà÷èíàþò ÿðêî ïðîÿâëÿòü-
ñÿ ïðîöåññû äåñòðóêöèè (ìèêðîòðåùèíû è æåëòîâà-
òàÿ îêðàñêà), ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðèâîäèò ê ñíèæå-
íèþ èíòåíñèâíîñòè ëþìèíåñöåíöèè (â 3 ðàçà), ñâå-
òîïðîïóñêàíèÿ äî 60 %, ìàññû è óäàðíîé âÿçêîñòè äî
5 %.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ èîíèçèðóþùåãî èçëó-
÷åíèÿ íà ñòðîåíèå è ñòðóêòóðó ìåëàìèíîôîðìàëüäå-
ãèäíûõ ïîëèìåðîâ áûëè ñíÿòû ÈÊ-ñïåêòðû è ðåíòãå-
íîãðàììû îáðàçöîâ íà ðàçëè÷íûõ ñòàäèÿõ îáëó÷åíèÿ.
Àíàëèç ïîëó÷åííûõ ÈÊ-ñïåêòðîâ ïîêàçàë, ÷òî
íàèáîëüøèå èçìåíåíèÿ íàáëþäàëèñü â îáëàñòè 500–
2000 ñì-1 (ðèñ. 5 è 6).
 êà÷åñòâå íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ è âàæíûõ ïî-
ëîñ ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè 500–2000 ñì-1, íàìè áûëè
âûáðàíû 1000–1100 ñì-1 (äèìåòèëåíýôèðíûå ìîñòè-
êîâûå ãðóïïû), 1560 ñì-1 (òðèàçèíîâîå êîëüöî) è
1650 ñì-1 (êàðáîíèëüíàÿ ãðóïïà).
Èç ïðèâåäåííûõ ÈÊ-ñïåêòðîâ èñõîäíîãî ìåëàìè-
íîôîðìàëüäåãèäíîãî ïîëèìåðà è ïîëèìåðîâ, ìîäè-
ôèöèðîâàííûõ ïðîïàíîëîì è áóòàíîëîì, âèäíî, ÷òî
äî ïðåâûøåíèÿ äîçû â 10 Ìðàä â èõ ñòðîåíèè íå
ïðîèñõîäèò êàêèõ-ëèáî çíà÷èòåëüíûõ èçìåíåíèé.
Âûøå óðîâíÿ 10 Ìðàä ïîñòåïåííî èñ÷åçàþò ïîëî-
ñû, ñîîòâåòñòâóþùèå äèìåòèëåíýôèðíûì ìîñòèêàì,
è ïîÿâëÿþòñÿ ïîëîñû, îòâå÷àþùèå òðèàçèíîâîìó
êîëüöó è ñâîáîäíîìó ôîðìàëüäåãèäó. Äàííàÿ òåíäåí-
öèÿ, ïî-íàøåìó ìíåíèþ, õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ íàáëþ-
äàåìûìè ïðîöåññàìè äåñòðóêöèè â ïîëèìåðàõ (ïî-
æåëòåíèå, ïîÿâëåíèå ìèêðîòðåùèí è íåîäíîðîäíîñ-
òåé) ïðè äîçå îáëó÷åíèÿ âûøå 10 Ìðàä, òàê êàê èìåí-
íî ñ ðàçðûâîì äèìåòèëåíýôèðíûõ ìîñòèêîâûõ
ñîåäèíåíèé è âûäåëåíèåì ñâîáîäíîãî ôîðìàëüäåãè-
äà ñâÿçûâàþò íà÷àëüíóþ ñòàäèþ äåñòðóêöèè ìåëàìè-
íîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ [9].
Ïîäîáíàÿ çàêîíîìåðíîñòü íàáëþäàåòñÿ è ïðè
èçó÷åíèè ÈÊ-ñïåêòðîâ ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ
ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ãëèöåðèíîì è
ïåíòàýðèòðèòîì, ñ òîé ðàçíèöåé, ÷òî âûøåóêàçàííûå
Ï
ðî
ïó
ñê
àí
èå
2000 1500 1000 ν, ñì-1 2000 1500 1000 ν, ñì-1 2000 1500 1000 ν, ñì-1
1
1
1
222
3 3
3
4
4
4
à á â
Ï
ðî
ïó
ñê
àí
èå
Ï
ðî
ïó
ñê
àí
èå
Ðèñ. 5. ÈÊ-ñïåêòðû èñõîäíîãî ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíîãî ïîëèìåðà (à) è ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ
ïðîïàíîëîì (á) è áóòàíîëîì (â) ïðè äîçå îáëó÷åíèÿ: 5 (2), 10 (3), 15 Ìðàä (4) è áåç îáëó÷åíèÿ (1). Äîçû
îáëó÷åíèÿ àíàëîãè÷íû íà ðèñ. 6–8
Ï
ðî
ïó
ñê
àí
èå
Ï
ðî
ïó
ñê
àí
èå
2000 1500 1000 ν, ñì-1 2000 1500 1000 ν, ñì-1
1
2
3
4
1
2
3
4
à á
Ðèñ. 6. ÈÊ-ñïåêòðû ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ
ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ãëèöåðèíîì (à) è
ïåíòàýðèòðèòîì (á) ïðè ðàçëè÷íîé äîçå îáëó÷åíèÿ
24
Â.Â. Ëåáåäåâ, Â.Ë. Àâðàìåíêî, Â.À. Êèñåë¸â
èçìåíåíèÿ ïîëîñ ïîãëîùåíèÿ è ïðîöåññû äåñòðóêöèè
èìåþò ìåñòî ïðè ïðåâûøåíèè äîçû îáëó÷åíèÿ
15 Ìðàä.
Ðåçóëüòàòû ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé
èçìåíåíèÿ ñòðóêòóðû ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ
ïîëèìåðîâ ïîä äåéñòâèåì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 7, 8.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî íà ðåíòãåíîãðàììàõ
âñåõ èñõîäíûõ (íåîáëó÷åííûõ) ìåëàìèíîôîðìàëüäå-
ãèäíûõ ïîëèìåðîâ íàáëþäàåòñÿ äâà äèôðàêöèîííûõ
ìàêñèìóìà: ïåðâûé – íåáîëüøîé íà 12,5–13,0° è âòî-
ðîé – áîëüøîé ÿðêî âûðàæåííûé íà 22–23°. Äëÿ òîãî,
÷òîáû îïðåäåëèòü ê êàêèì ó÷àñòêàì ñòðóêòóðû
ïîëèìåðà ýòè ìàêñèìóìû îòíîñÿòñÿ, áûëè ïðîâåäå-
íû ðàñ÷åòû ïî îïðåäåëåíèþ ìåæàòîìíûõ ðàññòîÿíèé
äëÿ ðàçëè÷íûõ àòîìíûõ ãðóïïèðîâîê, õàðàêòåðíûõ
äëÿ ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ. Íà îñíî-
âàíèè ýòèõ ðàñ÷åòîâ áûë ñäåëàí âûâîä î òîì, ÷òî ïåð-
âûé ìàêñèìóì íà 12,5–13,0° ñ ìåæàòîìíûì ðàññòîÿ-
íèåì 0,680–0,710 íì îòíîñèòñÿ ê äèìåòèëåíýôèðíûì
ìîñòèêàì (ðàñ÷åòíîå ìåæàòîìíîå ðàññòîÿíèå 0,695–
0,720 íì), à âòîðîé ìàêñèìóì íà 22–23° ñ ìåæàòîì-
íûì ðàññòîÿíèåì 0,380–0,403 íì ñîîòâåòñòâóåò òðè-
àçèíîâîìó êîëüöó (ðàñ÷åòíîå ìåæàòîìíîå ðàññòîÿíèå
0,356–0,420 íì).
Èçó÷åíèå ïîëó÷åííûõ ðåíòãåíîãðàìì ïîêàçàëî,
÷òî èçìåíåíèÿ â ñòðóêòóðå èñõîäíîãî ìåëàìèíîôîð-
ìàëüäåãèäíîãî ïîëèìåðà è ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðî-
âàííûõ ïðîïàíîëîì è áóòàíîëîì, íàáëþäàþòñÿ ïðè
ïðåâûøåíèè äîçû îáëó÷åíèÿ 10 Ìðàä, êîòîðàÿ, êàê
áûëî îòìå÷åíî âûøå, ñîîòâåòñòâóåò íà÷àëó ïðîöåññà
äåñòðóêöèè â ýòèõ ïîëèìåðàõ. Íà ðåíòãåíîãðàììàõ
ïîëèìåðîâ äåñòðóêöèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ â ïîñòåïåííîì
ðàçìûâàíèè êàê ÿðêî âûðàæåííîãî ìàêñèìóìà, ñîîò-
âåòñòâóþùåãî òðèàçèíîâûì êîëüöàì, òàê è íåáîëü-
øîãî ìàêñèìóìà, îòâå÷àþùåãî äèìåòèëåíýôèðíûì
ìîñòèêàì. Äàííûé ôàêò îáóñëîâëåí òåì, ÷òî äåñòðóê-
òèâíûé ðàçðûâ äèìåòèëåíýôèðíûõ ãðóïï âûçûâàåò
50 40 30 20 10 0
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
3
2
1
à
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
50 40 30 20 10 0
3
2
1
2θ, °
2θ, °
á
50 40 30 20 10 0
2θ, °
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
3
2
1
â
Ðèñ. 7. Ðåíòãåíîãðàììû èñõîäíîãî ìåëàìèíî-
ôîðìàëüäåãèäíîãî ïîëèìåðà (à) è ïîëèìåðîâ,
ìîäèôèöèðîâàííûõ ïðîïàíîëîì (á) è áóòàíîëîì (ñ)
ïðè ðàçëè÷íîé äîçå îáëó÷åíèÿ
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
à
3
2
1
50 40 30 20 10 0
2θ, °
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
50 40 30 20 10 0
2θ, °
á
3
2
1
Ðèñ. 8. Ðåíòãåíîãðàììû ìåëàìèíîôîðì-
àëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ
ãëèöåðèíîì (à) è ïåíòàýðèòðèòîì (á) ïðè ðàçëè÷íîé
äîçå îáëó÷åíèÿ
25
Èññëåäîâàíèå ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ ïðîçðà÷íûõ ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ
íàðóøåíèå íå òîëüêî èõ ñîáñòâåííîé óïîðÿäî÷åííî-
ñòè, íî è óïîðÿäî÷åííîñòè ðàñïîëîæåíèÿ òðèàçèíî-
âûõ êîëåö îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà.
Äëÿ ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ, ìî-
äèôèöèðîâàííûõ ãëèöåðèíîì è ïåíòàýðèòðèòîì, ðàç-
ìûâàíèå äèôðàêöèîííûõ ìàêñèìóìîâ íàáëþäàåòñÿ
ïðè äîçå îáëó÷åíèÿ âûøå 15 Ìðàä, ÷òî, êàê áûëî îò-
ìå÷åíî ðàíåå, ñîîòâåòñòâóåò ïîðîãó íà÷àëà äåñòðóê-
öèè äëÿ ýòèõ ïîëèìåðîâ.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííûõ èññëå-
äîâàíèé îïðåäåëåíà ðàäèàöèîííàÿ ñòîéêîñòü ìåëàìè-
íîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ
ðàçëè÷íûìè ãèäðîêñèëñîäåðæàùèìè ìîäèôèêàòîðà-
ìè. Äëÿ èñõîäíîãî ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíîãî ïî-
ëèìåðà è ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ïðîïàíîëîì
è áóòàíîëîì, ïðåäåëüíàÿ äîçà îáëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò
5 Ìðàä, à ìåëàìèíîôîðìàëüäåãèäíûõ ïîëèìåðîâ,
ìîäèôèöèðîâàííûõ ãëèöåðèíîì è ïåíòàýðèòðèòîì,
– 10 Ìðàä. Ïðè ïðåâûøåíèè âûøåóêàçàííûõ ïðåäåëü-
íûõ äîç îáëó÷åíèÿ â ïîëèìåðàõ ïîñòåïåííî ñíèæà-
þòñÿ ñâåòîïðîïóñêàíèå, èíòåíñèâíîñòü ëþìèíåñöåí-
öèè, ìàññà è óäàðíàÿ âÿçêîñòü.
Òàêæå, íà îñíîâàíèè ñïåêòðîñêîïè÷åñêèõ è ðåíò-
ãåíîñòðóêòóðíûõ èññëåäîâàíèé ñîñòàâà è ñòðóêòóðû
îáëó÷àåìûõ ïîëèìåðîâ, ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ïðåâûøå-
íèè äîçû îáëó÷åíèÿ 10 Ìðàä â èñõîäíîì ìåëàìèíî-
ôîðìàëüäåãèäíîì ïîëèìåðå è ïîëèìåðàõ, ìîäèôèöè-
ðîâàííûõ ïðîïàíîëîì è áóòàíîëîì, íà÷èíàåò ïðîèñ-
õîäèòü äåñòðóêöèÿ (ïîæåëòåíèå, ïîÿâëåíèå ìèêðîòðå-
ùèí è íåîäíîðîäíîñòåé), ñâÿçàííàÿ ñ ðàçðûâîì
äèìåòèëåíýôèðíûõ ãðóïï, âûäåëåíèåì ñâîáîäíîãî
ôîðìàëüäåãèäà è íàðóøåíèåì îáùåé óïîðÿäî÷åííî-
ñòè ñòðóêòóðû ïîëèìåðà. Äëÿ ìåëàìèíîôîðìàëüäå-
ãèäíûõ ïîëèìåðîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ãëèöåðèíîì
è ïåíòàýðèòðèòîì, äîçà îáëó÷åíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ
íà÷àëó äåñòðóêöèè, ñîñòàâëÿåò 15 Ìðàä.
Ëèòåðàòóðà
1. Ãðèíüîâ Á.Â., Ñàõíî Ò.Â., Ñåí÷èøèí Â.Ã. Îïòè÷íî
ïðîçîð³ òà ôëóîðåñö³þþ÷³ ïîë³ìåðè. – Õàðê³â:
²íñòèòóò Ìîíîêðèñòàë³â, 2003. – 576 ñ.
2. Áåçóãëûé Â.Ä., Íàãîðíàÿ Ë. Ä. // Àòîìí. ýíåðãèÿ. –
1964. – 17, ¹ 1. – Ñ. 67–71.
3. Senchishin V.G., Khlapova N.P., Borisenko A.Yu. //
Function Materials. – 1998. – 5, ¹ 1. – P.113–117.
4. Îìåëü÷åíêî Ñ.È., Ïîíîìàðåíêî Î.Ã., Àëüøèö È.Ì. è
äð. // Ñèíòåç è ôèçèêî-õèìèÿ ïîëèìåðîâ. – 1977. –
¹ 20. – Ñ. 69–74.
5. Ïÿíêîâ Ã.Í., Ìåëåøåâè÷ À.Ï., ßðìèëêî À.Ì. è äð.
Ðàäèàöèîííàÿ ìîäèôèêàöèÿ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ.
– Ê.: Òåõí³êà, 1969. – 232 ñ.
6. Àâðàìåíêî Â.Ë., Ëåáåäºâ Â.Â., Ñåí÷èøèí Â.Ã. // ³ñí.
Íàö. òåõí. óí-òó «Õϲ».– 2005.–¹ 25.– C.3–6.
7. Àâðàìåíêî Â.Ë., Ëåáåäºâ Â.Â., Ñåí÷èøèí Â.Ã.,
Òèöüêà Â.Ä. // Õ³ì. ïðîìèñëîâ³ñòü Óêðà¿íè.–2006.–
¹ 4.–C. 5–7.
8. ÃÎÑÒ 25645.3331-91 ÑÑÁÒ Ìàòåðèàëû
ïîëèìåðíûå. Òðåáîâàíèÿ ê îöåíêå ðàäèàöèîííîé
ñòîéêîñòè. – Ââåäåí 01.07.1992 ã.
9. Âèðïøà Ç., Áæåçèíüñêèé ß. Àìèíîïëàñòû.– Ì.:
Õèìèÿ, 1973.– 344 ñ.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 18 îêòÿáðÿ 2007 ã.
26
Â.Â. Ëåáåäåâ, Â.Ë. Àâðàìåíêî, Â.À. Êèñåë¸â
Äîñë³äæåííÿ ñòðóêòóðè òà âëàñòèâîñòåé ïðîçîðèõ
ìåëàì³íîôîðìàëüäåã³äíèõ ïîë³ìåð³â â óìîâàõ ðàä³àö³éíîãî ñòàð³ííÿ
Â.Â. Ëåáåäºâ1, Â.Ë. Àâðàìåíêî1, Â.À. Êèñåëüîâ2
1Íàö³îíàëüíèé Òåõí³÷íèé Óí³âåðñèòåò «Õàðê³âñüêèé ïîë³òåõí³÷íèé ²íñòèòóò»
21, âóë. Ôðóíçå, Õàðê³â, 61002, Óêðà¿íà
2Íàö³îíàëüíèé íàóêîâèé öåíòð Õàðê³âñüêîãî ô³çèêî-òåõí³÷íîãî ³íñòèòóòó
1, âóë. Àêàäåì³÷íà, Õàðê³â, 61108, Óêðà¿íà
Ïðîâåäåí³ äîñë³äæåííÿ ç âèçíà÷åííÿ ðàä³àö³éíî¿ ñò³éêîñò³ ïðîçîðèõ äî âèäèìîãî ñâ³òëà ³ ñâ³òëà
âëàñíî¿ ëþì³íåñöåíö³¿ ìåëàì³íîôîðìàëüäåã³äíèõ ïîë³ìåð³â äëÿ ñöèíòèëÿö³éíî¿ òåõí³êè. ßê
ïîêàçíèêè îö³íêè ðàä³àö³éíî¿ ñò³éêîñò³ âèêîðèñòîâóâàëè: ñâ³òëîïðîïóñêàííÿ, ³íòåíñèâí³ñòü
ëþì³íåñöåíö³¿, âòðàòó ìàñè ³ óäàðíó â’ÿçê³ñòü çðàçê³â ïîë³ìåð³â. Òàêîæ áóëè äîñë³äæåí³
ñòðóêòóðí³ çì³íè ìîðôîëî㳿, ÿê³ â³äáóâàþòüñÿ â ìåëàì³íîôîðìàëüäåã³äíèõ ïîë³ìåðàõ ï³ä 䳺þ
³îí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ.
Research of structure and properties of transparent melamine-formaldehyde
polymers in the conditions of radiation aging
V.V. Lebedev1, V.L. Avramenko1, V.A. Kiselev2
1National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»
21, Frunze str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2National scientific center of the Kharkiv physicotechnical institute
1, Academicheskaia str., Kharkiv, 61108, Ukraine
A research of determination of radiation firmness of transparent to visible light and light of own
luminescence melamine-formaldehyde polymers for a scintillation technique is explored in this article.
As the indexes of estimation of radiation firmness used: light admission, intensity of luminescence, loss
of mass and shock viscidity of standards of the explored polymers. The structural changes of morphology,
which take place in melamine-formaldehyde polymers under action of ionizing radiation, were also
explored.
|