键合铅离子的聚酰亚胺材料的制备及辐射屏蔽性能研究

• 作者: 宗德超 杨洪 林保平 郭玲香
• 来源期刊: 高分子学报
• 关键词: 聚酰亚胺 铅离子 复合材料 γ射线 辐射屏蔽
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1180-1188
• 语种: 中文
• DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15061

摘要

通过离子交换法合成了对氨基苯甲酸铅盐ABA(Pb);以ABA(Pb)和2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺单体、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为二酐单体,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用共缩聚两步法,先后合成了主链含铅离子的聚酰胺酸PAA(Pb)和聚酰亚胺PI(Pb).采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振(1H-NMR)光谱和元素分析对ABA(Pb)、PAA(Pb)和PI(Pb)进行了结构表征;应用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、力学测试和γ能谱法对PI(Pb)的结构、热稳定性、力学性能及辐射屏蔽性能进行了测试.结果表明,与纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品相比,制备的PI(Pb)材料对60Co(1.33 MeV)、60Co(1.17MeV)和137Cs(0.662 MeV)的γ射线具有较大的辐射屏蔽率和较小的半值层厚度,其辐射屏蔽性能要明显优于纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品.主要原因在于PI(Pb)中铅离子是通过化学键直接键合到聚酰亚胺主链中的,实现了物理掺杂方法不能达到的铅离子均匀分散,使得γ射线与铅元素发生相互作用的几率增大,从而提高了PI(Pb)对γ射线的辐射屏蔽效果.PI(Pb)材料不仅具有良好的热稳定性和较好的力学性能,而且对γ射线的辐射屏蔽性能优良,有望成为一种具有良好应用前景的轻质γ射线辐射屏蔽材料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林保平	东南大学化学化工学院	58	465	11.0	19.0
2	郭玲香	东南大学化学化工学院	23	152	7.0	12.0
3	杨洪	东南大学化学化工学院	14	63	4.0	7.0
4	宗德超	东南大学化学化工学院	1	5	1.0	1.0