高分子功能材料辐射研制组

SBS改性沥青广泛用于高等级公路及城市道路，是公路建设最重要的材料之一。普通SBS改性沥青存在难加工、质量不稳定、不宜储存等问题。利用辐射接枝技术对SBS分子链进行修饰，可以提高SBS与沥青的相容性，显著改善SBS改性沥青分散稳定性，同时，明显提高其路用性能。

分别以荧光显微镜、流变仪、SEM、TEM、AFM、SAXS以及沥青专用试验设备为手段，研究了SBS辐射接枝过程以及接枝SBS与沥青各组分间的相互作用，其中包括改性沥青网状结构的形成、改性沥青的稳定性以及在动态剪切条件下的流变行为。

通过一系列实验室研究和两次中试规模生产及路面摊铺试验，对改性沥青的性能进行了全面的测试。结果表明：沥青及沥青混合料各项指标显著优于国家标准，特别是，辐射接枝改性沥青各项指标均优于用传统方法加工的对照产品（可比结果），证明了辐射接枝方法的性能优势。

利用纳米尺度的分子自组装原理，通过绿色环保的光化学和辐射化学工艺，实现自组装分子在纳米尺度的反应，合成一系列粒径分布均匀且粒径可精确控制的功能性纳米凝胶。同时开展了纳米高分子材料在药物载体、基因转染载体、手性药物酶法拆分的磁性纳米载体、高选择性高灵敏度纳米生物传感器以及纳米碳管阵列磁性操纵方面的应用研究。

辐射交联低烟无卤阻燃热收缩材料是新一代高性能环保型热收缩材料。在保证满足热收缩材料阻燃、耐温、电气及机械性能的同时，采用不含任何卤素阻燃剂的全新配方，材料燃烧时不产生有毒的卤化氢气体，也不产生有害环境的二噁英(dioxin)类物质，完全满足欧盟《电子垃圾处理法》的环保要求。

双壁管外层材料采用“辐射交联150℃阻燃聚烯烃热缩料” （此材料已获国家发明专利ZL99125748.0）作为绝缘层，它可以通过美国军用标准（SAE-AMS-DTL-23053/4-1999）中对外层材料耐高温的要求。

双壁管内层材料采用性能优异的聚酰胺（PA）热溶胶，在室温时光滑不粘，加热时粘性及流动性好，使用温度高（≥100℃），内壁胶性能完全满足德国大众汽车公司（TL82324标准）对内壁胶必须在135℃/168h老化下不滴落的严格要求。

该项目已列入江苏省2003年第十五批科技攻关（BE2003093）计划。

利用辐射和光化学接枝方法，在丝素的蛋白质多肽链上，接枝少量功能性单体，在保留真丝绸原有风格的前提下，赋予丝绸织物不同的性能。如显著提高染料上染率、染色深度，提高耐洗色牢度以及降低染色加工温度等，其有利于减少环境污染、节约能源。

耐洗色牢度对比结果酸性湖蓝A染色对比结果酸性红G染色对比结果

在生物矿化的过程中，无机相的结晶生长严格受生物体分泌的有机质所控制，因此生物矿化材料往往表现出特有的结构和优异的性能。

本工作以辐射接枝改性的高分子薄膜作为模板，诱导生成了无机晶体涂层，尝试人工制备生物矿化材料。采用辐射接枝技术对高分子薄膜表面进行改性，用以诱导碳酸钙和磷酸钙晶体的生长，并通过先进的分析测试手段对晶体的形貌、结构和性能进行了表征。

（左图）以乙醇为溶剂时碳酸钙晶体在接枝聚乙烯表面的生长形貌
（右图）以水为溶剂时碳酸钙晶体在接枝聚乙烯表面的生长形貌

7、智能微孔膜的辐射研制

通过辐射接枝方法对微孔膜孔的内表面进行修饰可以制备出有选择性的渗透系统，而如果在孔内接枝上对环境响应的单体还可制备出对环境刺激有智能响应的隔膜，这些工作现都处在实验室阶段，其应用前景相当广阔。本研究工作采用对温度敏感的氮异丙基丙烯酰胺对核孔膜和非核微孔膜进行了辐射接枝试验，通过对不同辐射条件下的接枝情况和接枝膜的温敏性能的比较，确定了最佳的接枝工艺，制备出对温度有智能响应的PVDF温敏微孔膜。

不同孔径接枝温敏膜的温敏特性接枝温敏膜水通量与孔径的关系

8、功能水凝胶的辐射研制

水凝胶是一种能够吸收大量水分而不发生溶解的交联聚合物。由于具有很好的生物相容性，在生物医学领域具有潜在的应用价值，如可用作外伤治疗的敷贴材料等。目前，大部分水凝胶系化学方法合成的，利用辐射技术进行水凝胶的研制尚处于起步阶段。由于电离辐射在分子链交联方面所具有的优势（如不需要任何化学助剂、对环境条件没有特殊的要求等等），它的使用将会使水凝胶的种类和应用范围得到前所未有的扩展。

选用多种聚合物或聚合物单体作为研究对象，尝试在固态和液态状态下对它们进行辐照，考察交联的效果与环境及辐射条件的关系，并在最佳的条件下尝试制备实用的水凝胶体系。

室温下不同剂量制备的水凝胶形貌

凝胶的溶胀行为凝胶的温敏特性

9、离子径迹结构研究

高能重离子穿过材料时，沿其路径会产生一个纳米量级的连续的柱状损伤区域，这个柱状的损伤区域就是所谓的离子径迹。研究离子径迹的驱动力之一是人们期望在纳米尺寸实现对材料的改性。由于单个离子沉积在径迹中的能量密度非常高，因而有望成为制备纳米材料的一个有效方法。高分子材料相比其它材料对电离辐射更为敏感，因而非常适合于进行单离子改性研究。但同样由于高分子材料对电离辐射的高敏感性，常规的用于研究径迹结构的测试手段如电子显微镜和原子力显微镜等难以发挥作用，致使人们对高分子材料离子径迹结构的了解非常有限。

本研究工作期望在高分子材料离子径迹的观测上取得进展。方法之一是借助于有效介质理论准确解读宏观的测量结果（如光吸收测量、电性能测量等）。另一个方法是借助于电导蚀刻方法在线监测径迹的化学蚀刻过程，从而间接了解径迹中材料沿径向改性的情况。