輻射技術(shù)就是一門與高分子材料學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物技術(shù)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域息息相關(guān)的學(xué)科。目前，在高分子材料領(lǐng)域，輻射技術(shù)已用于聚烯烴的輻射交聯(lián)，不飽和聚酯類樹脂的輻射固化，橡膠的輻射硫化，聚合物輻射降解以及輻射接枝改性等，已有不少產(chǎn)品實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
輻射交聯(lián)－－作為一項產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，它已廣泛用于照明用電線電纜及汽車、家電、飛機、宇宙飛船用電子設(shè)備線路的制造。在美國，飛機用電纜全部采用輻射交聯(lián)產(chǎn)品，阻燃電線電纜也已廣泛用于海上石油平臺。由于以聚乙烯、聚氯乙烯為基材的電線電纜經(jīng)輻射后高分子鏈自由基復(fù)合發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，因此材料的耐熱性、絕緣性、抗化學(xué)腐蝕、抗大氣老化及機械強度等都得到很大改善。如輻射交聯(lián)聚乙烯的使用溫度上限可提高至200℃～300℃. 利用輻射交聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)的另一大類產(chǎn)品是具有特殊“記憶效應(yīng)”的熱收縮材料。它是利用聚乙烯等結(jié)晶型高分子材料加熱后擴張，然后冷卻成型，當(dāng)再加熱，材料又回到擴張前狀態(tài)，利用它可收縮的特性來做電線電纜接頭處的絕緣材料或防腐包覆層等。美國Raychem及BCS公司生產(chǎn)的輻射交聯(lián)熱收縮材料為他們帶來了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟效益。
輻射固化－－輻射固化與化學(xué)固化相比，具有固化速度快、能源消耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。特別因避免使用溶劑而不會造成污染，使其受到普遍歡迎。現(xiàn)在它已較成熟地用于涂層的輻射固化，如金屬、磁帶、陶瓷、紙張等產(chǎn)品的表面加工處理。另外，由于電子束輻射的高穿透性，使其在研制輕質(zhì)、高強度、高模量、耐腐蝕、抗磨損、抗沖擊和抗損傷的先進復(fù)合材料方面獨具優(yōu)勢。這些增強復(fù)合材料可廣泛用于交通運輸、運動器材、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、航天及軍工業(yè)等方面。如今，加拿大已利用輻射固化技術(shù)進行空中客車飛機機身及整流罩的修復(fù)試驗，并計劃進一步開發(fā)電子束固化修復(fù)飛機復(fù)合材料部件。
輻射硫化－－橡膠工業(yè)中，天然膠乳或橡膠分子在輻射作用下可進行交聯(lián)反應(yīng)，它類似于橡膠硫化的過程，故稱之為輻射硫化。但這類輻射硫化可不加硫化劑和促進劑等助劑，避免了傳統(tǒng)的化學(xué)熱硫化由于使用的交聯(lián)劑在基材內(nèi)部分布不均而造成交聯(lián)不均勻，以及溫度梯度的影響造成的材料性能下降。最近，北京射線應(yīng)用中心研發(fā)的輻射硫化橡膠，具有優(yōu)良的耐臭氧、耐老化、耐磨損、耐疲勞性能等，非常適合用作載重車輪胎、密封墊以及長期戶外使用的橡膠制品，如塑鋼窗的密封條、汽車雨刷等結(jié)構(gòu)，且隔熱、絕緣、耐磨、強度高、彈性好，是一種理想的保溫、隔音、防震和包裝材料。輻射硫化的天然橡膠乳液制品安全衛(wèi)生，且利于環(huán)保。另外，利用輻射技術(shù)生產(chǎn)采血器、輸液器等醫(yī)療用品的同時，還可以達到輻射消毒的作用。
輻射降解－－在輻射作用下，聚合物不僅能產(chǎn)生交聯(lián)，而且可能發(fā)生主鏈斷裂，即輻射降解。輻射降解同樣具有工業(yè)應(yīng)用價值，如廢塑料的處理和橡膠的再生利用。聚四氟乙烯廢料及加工后的邊角料經(jīng)輻射處理后，可用作潤滑劑及耐磨性能改進劑等。我國90年代進行的輻射法再生丁基橡膠中試開發(fā)研究與其它橡膠再生方法相比，具有能耗低、工藝簡單、不產(chǎn)生“三廢”等優(yōu)點。以輻射法再生的丁基橡膠可代替部分進口丁基橡膠制造橡膠制品，且摻入輻射再生膠后，可改善丁基橡膠的加工工藝，如半成品膠料強度大，收縮小，口型尺寸易掌握等。另外，輻射降解丁基橡膠還可用作潤滑油添加劑。由于我國丁基橡膠主要依賴進口，其再生利用可減少丁基橡膠的進口，節(jié)約外匯。
輻射接枝改性－－輻射接枝技術(shù)是研制各種性能優(yōu)異的新材料，或?qū)υ胁牧线M行輻射改性的有效手段之一。由于輻射接枝是由射線引發(fā)，不需要向體系添加引發(fā)劑，可得到非常純的接枝聚合物，是合成醫(yī)用高分子材料的有效方法。隨著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，人造器官的不斷出現(xiàn)，大量高分子材料開始應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。為了改善聚合物的抗血凝性，減少血栓的生成，通常要對聚合物進行本體或表面改性，如接枝親水性單體。韓國同位素輻射及應(yīng)用小組等利用輻射誘導(dǎo)接枝改性技術(shù)，將不同官能團引入到聚丙烯膜表面，提高了膜的血液相容性，可用于人工肺。對聚乙烯、聚丙烯類性能優(yōu)良、價格低廉的高分子材料的輻射接枝改性，一直很受關(guān)注，并已得到了一些很有價值的新材料，如離子交換樹脂、共混增容劑等。利用輻射接枝極性分子到聚乙烯表面，可改善其表面親和性，有利于進行材料的粘接、印刷及涂層等二次加工。另外，在棉纖維或真絲綢上接枝丙烯酰胺或丙烯類單體，可改善織物的表面性能，如提高真絲綢的抗皺性等。現(xiàn)在，采用輻射技術(shù)對天然膠孔等進行接枝改性制備粉末橡膠的研究，也已取得階段性進展。改性后的粉末橡膠除可制造橡膠制品外，還可作為增韌劑和增容劑，用于工程塑料的增韌等方面。
目前，輻射技術(shù)還在開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域，如輻射絕緣電線電纜用作電視接收器的高壓電路、微波爐、視頻裝置及發(fā)動機的電纜；家用空調(diào)，塑鋼窗密封條和車用橡膠制品；生物可降解聚合物也是目前研究開發(fā)的重點之一。21世紀，納米材料的制備及開發(fā)應(yīng)用已成為材料研究的熱點，輻射技術(shù)同樣可用于納米材料的制備。它具有合成工藝簡單，可在常溫常壓下操作，成本低廉等優(yōu)勢。我國開發(fā)成功的γ輻射合成法，可用于制備納米氧化物、納米合金、納米金屬及納米復(fù)合材料等。其中，納米復(fù)合材料是一種新型功能材料，它在非線性光學(xué)材料、導(dǎo)電復(fù)合材料、屏蔽材料及抗電磁干擾等方面極具潛力。在市場經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，利用輻射技術(shù)，有望為人類開發(fā)出更多性能優(yōu)異的新材料。
