폴리프로필렌의 내방사선성에 미치는 산화방지제와 열처리의 영향

Effects of Antioxidant and Thermal Treatment on the Radiation Resistance of Polypropylene

  • 박성현 (충남대학교 공업화학과) ;
  • 김형일 (충남대학교 공업화학과) ;
  • 강필현 (한국원자력연구소 방사선 이용연구부) ;
  • 노영창 (한국원자력연구소 방사선 이용연구부)
  • Park Sung Hyun (Department of Industrial Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Kim Hyung-Il (Department of Industrial Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Kang Phil Hyun (Radiation Application Division, Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Nho Young Chang (Radiation Application Division, Korea Atomic Energy Research Institute)
  • 발행 : 2006.01.01

초록

의료용 등급의 폴리프로필렌 수지에 감마선을 조사한 후 내방사선성에 대한 산화방지제와 열처리의 효과에 대해 연구하였다. 폴리프로필렌과 여러 종류의 산화방지제를 혼합하고 이를 시이트 형태로 제작하여 질소분위기에서 25 kGy로 감마선 조사하였다. 감마선을 조사한 폴리프로필렌 시이트에 대해 산화방지제 종류 및 함량에 따른 색도 변화와 기계적 강도 변화를 조사하였으며 감마선 조사 후의 열처리 조건에 따른 라디칼 잔존량과 산화지수의 변화를 측정하였다. 페놀계 및 아민계 산화방지제보다는 인계 산화방지제를 폴리프로필렌에 혼합하였을 때 감마선 조사 후 색도 변화를 최소화할 수 있었다. $130\;^{\circ}C$에서 30분 동안의 열처리에 의해 산화의 원인이 되는 자유라디칼을 충분히 제거할 수 있어 열처리하지 않은 폴리프로필렌보다 낮은 산화지수를 얻을 수 있었다.

The effects of antioxidants and thermal treatment on the radiation resistance of the gamma-ray irradiated polypropylene (PP) were studied. The PP was blended with various antioxidants and was fabricated into a sheet. The PP sheet was irradiated with gamma-ray to a dosage of 25kGy in the nitrogen atmosphere. The differences in both color and mechanical strength were investigated for the gamma-ray irradiated PP depending on the kind and the content of antioxidant. The residual amount of free radical and the variation of oxidation index were investigated for the gramma-ray irradiated PP with thermal treatment after irradiation. The PP having phosphite antioxidant showed little difference in color after gamma-ray irradiation compared with the PP having phenolic or mine antioxidant. Sufficient amount of free radical could be removed from the gamma-ray irradiated PP by the thermal treatment at $130\;^{\circ}C$ for 30 min. Thermally treated PP showed lower oxidation index than the PP without thermal treatment.

키워드

참고문헌

  1. I. Krupa and A. S. Luyt, Polym. Degrad Stab., 72, 505 (2001) https://doi.org/10.1016/S0141-3910(01)00052-0
  2. J. Bojarski, Z. Bulhak, G. Burlinska, I. Kaluska, Z. Zimek, and D. Szwojnicka, Radiation Phys. Chem., 46, 801 (1995) https://doi.org/10.1016/0969-806X(95)00265-Y
  3. K. Kereluk and R. S. Lloyd, J. Hosp. Research, 7, 7 (1969)
  4. K. Sato, Radioisotopes, 32, 431 (1983) https://doi.org/10.3769/radioisotopes.32.9_431
  5. R. Pourahmad and R. Pakravan, Radiation Phys. Chem., 49, 285 (1997) https://doi.org/10.1016/S0969-806X(96)00140-5
  6. G. Burlinska, J. Bojarski, and J. Michalik, Radiation Phys. Chem., 47, 449 (1996) https://doi.org/10.1016/0969-806X(95)00150-V
  7. C. P. Sharma and M. Szycher, in Perspective Towards the 21th Century, Technomic Publishing, Lancaster, p 87 (1991)
  8. A. Rivaton, D. Lalande, and J. -L. Gardette, Nucl. Instr and Meth. in Phys. Res. B, 222, 187 (2004) https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.02.012
  9. G. Khang and H. B. Lee, Bio-Medical Materials and Eng, 6, 323 (1996)
  10. J. C. Westfahl, C. J. Carman, and R. W Layer, Rubber Chem. Technol., 402, 45 (1972)