聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一种具有高透明度、低密度和优异机械性能的热塑性聚合物，广泛应用于光学设备、建筑、医疗和航空航天等领域。然而，PMMA在辐射环境下的性能变化一直是研究的重点。辐射对PMMA的影响主要体现在以下几个方面：

1. 分子链断裂与交联  

   辐射会导致PMMA分子链的断裂和交联反应。例如，X射线和γ射线辐射会引发光化离子化和二次电子碰撞，导致键断裂，形成反应性短寿命中间体。这些反应会改变PMMA的微观结构，从而影响其物理和化学性能。研究表明，辐射剂量越高，PMMA的分子链断裂越严重，导致其透明度下降。

2. 透明度和光学性能  

   辐射会导致PMMA的透明度显著下降。例如，60Coγ辐照会导致PMMA的可见光透射率下降至约20%。此外，紫外线辐射也会导致PMMA的吸收峰增加，尤其是在400-500纳米范围内。这些变化主要归因于辐射引起的分子链断裂和交联反应。

3. 机械性能  

   辐射对PMMA的机械性能也有显著影响。例如，66千戈瑞的辐射处理会显著提高PMMA的压痕弹性模量，但也会降低其硬度值。此外，辐射还会导致PMMA的塑性变形功降低，从而影响其抗冲击性能。

4. 改性处理  

   为了提高PMMA的辐射耐受性，研究者们采用了多种改性方法。例如，通过添加三苯丁酚、苯甲酸酐、酚和氢氧化钠等物质，可以显著提高PMMA的耐辐射性。此外，引入有机金属元素如Gadolinium（Gd）也能有效提高PMMA的屏蔽性能。

5. 应用前景  

   PMMA在辐射环境中的应用前景广阔。例如，在航空航天领域，PMMA可用于制造潜艇潜望镜、飞机挡风玻璃和防碎玻璃。此外，PMMA还被用于制造光学透镜、光纤和光盘基板等。

 结论

PMMA在辐射环境下的性能变化主要体现在分子链断裂、交联和降解上，导致其透明度、机械强度和光学性能下降。通过改性处理，可以显著提高PMMA的辐射耐受性。未来的研究应进一步探索新型改性方法和复合材料，以满足不同领域的应用需求。

更多关于PMMA材料辐射研究综述您可直接扫码添加下面微信咨询