Модификация материала необходима для того, чтобы получить лучшие свойства материала, как того требует пластмассовая промышленность. Одним из многих способов модификации полимеров является сшивание бета-излучением. В большинстве случаев сшитые полимеры обладают лучшими механическими и термическими свойствами. Источниками бета-излучения для промышленного сшивания полимеров являются ускорители электронного пучка, которые позволяют получать высокие дозы излучения за короткое время. Ионизирующее излучение (электронно-лучевое излучение) может изменять макроскопические свойства и молекулярную структуру полимерных материалов. Термопластичные материалы демонстрируют лучшую устойчивость к температурной деформации или течению и не плавятся после образования сшивающих связей. После сшивания, ударопрочность, химическая стойкость, ударная вязкость и термическая стабильность все улучшаются. Данное исследование посвящено сшивке электронным пучком различных типов полимеров. Здесь описаны отдельные полимеры, а также уже проведены исследования их сшивания излучением электронного пучка.
Первый полимер, используемый в нашем исследовании, это полиэтилен. Полиэтилены являются товарными полимерами, на которые приходится более 70% общего потребления пластмасс, и они дешевы, легко перерабатываются и доступны. Типичные области применения этих полимеров включают упаковку, предметы домашнего обихода, сеточные канаты, медицинские изделия, удочки, водопроводные трубы и т. Д. Существует много типов полиэтиленов, включая линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, сополимер этилвинилацетата, полиолефин эластомер, полиэтилен высокой плотности и многие другие. После добавления сшивок в полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) материал демонстрирует поведение пластичного пластика ниже диапазона плавления. После плавления всех кристаллитов поведение ПЭНП становится эластомерным. Обнаружено, что сшитые ПЭНП (XLDPE) имеют широкий спектр применения в производственной сфере - пленки, листы и пены. В настоящее время LDPE в большинстве случаев был заменен XLDPE. Характеристики деформирования под действием тепла из ПЭНП выше по сравнению с ПЭНП. Сшивание ПЭНП может быть инициировано путем использования пероксида, введения силановых групп в полиэтилен или путем облучения; например, электронное или гамма-излучение.
Полиэтилен высокой плотности (HDPE), использованный в качестве второго товарного полимера, представляет собой полукристаллический термопластичный материал, принадлежащий к семейству полиолефинов. Mehrjerdi et al. изучал ПЭВП, содержащий 2,5 мас.% технического углерода (CB) и тальк - полностью смешанный поставщиком. Они поняли, что CB оказался эффективной добавкой для улучшения термостабильности, хотя он плохо влиял на механические свойства, особенно на ударопрочность. В случае влияния талька на свойства материала, температуропроводность и проводимость, а также удельная плотность и ударная вязкость, перпендикулярные направлению потока, были улучшены, в то время как удельная теплоемкость композитов снизилась. Другое исследование было сосредоточено на ПЭВП, которое было сосредоточено на критических соображениях относительно ускоренного старения материалов из питьевой воды из полиэтилена высокой плотности; это было первое исследование, которое продемонстрировало сорбцию и десорбцию воды трубами из HDPE-смолы и HDPE для питьевой воды. Ученые определили рекомендуемые условия качества воды для ускоренного старения полиэтиленовых материалов, которые они затем вставили в таблицы.