EFFECT OF ELECTRON BEAM IRRADIATION ON
THE THERMAL PROPERTIES OF POLYCARBONATE / POLYESTER BLEND *

ZARIE, K.A.

Physics Department, Girls University, Riyadh, Saudi Arabia.

Key words: Electron beam irradiation, Thermal properties, SSNTDs

دراسة تأثير التشعيع بالالكترونات على الخواص الحرارية لعديد الكربونات

خديجة على زارع

خلاصـــة

يهدف هذا البحث إلى دراسة إمكانية استخدام الالكترونات فى تحسين الثبات الحرارى للكاشف النووى بايفول عديد الكربونات حتى يلائم العديد من التطبيقات الصناعية. و لأداء ذلك، فقد تم تشعيع عينات رقائق بايفول بجرعات مختلفة من الالكترونات فى المدى 20 - 600 كيلو جراى و تم دراسة تغير خواصه الحرارية مع تغير الجرعات المعطاة.

لدراسة حالة الثبات الحرارى للعينات، تم تتبع التغيرات التى تطرأ على العينات نتيجة تسخينها من خلال التحليل الحرارى الوزنى و معدلات فقد الوزن و تم استخدام المنحنيات الناتجة فى حساب كل من طاقة تنشيط الانحلال الحرارى و درجة حرارة بداية الانحلال.

أظهرت النتائج أن عينات بايفول تنحل حرارياً فى مرحلة رئيسية وحيدة و أن التشعيع بالالكترونات فى المدى صفر - 50 كيلو جراى يقلل من الثبات الحرارى للعينات نتيجة انحلال سلاسل البوليمر و بزيادة الجرعة حتى 80 كيلو جراى تنشط الشوارد الحرة المخلقة فتتفوق عملية وصل السلاسل فيزيد الثبات الحرارى للعينات و بزيادة الجرعة الإشعاعية حتى 600 كيلو جراى تتكسر السلاسل مرة ثانية.

تم استخدام جهاز التحليل الحرارى التفاضلى لتعيين درجات حرارة الانصهار للعينات.

أظهرت النتائج أن عينات بايفول تتصف بانصهار نطاقى وحيد غير محدد الدرجة و إنما ذو قيمة تقريبية و يرجع ذلك إلى حرية سلاسل البوليمر و اختلاف أطوالها مما يجعل كل سلسلة تنصهر عند درجة حرارة مميزة لها. أما عن سلوك درجة حرارة الانصهار مع جرعات الالكترونات،  فوجد أنه عند تشعيع العينات بجرعات 80 - 200 كيلو جراى تزيد درجة الترتيب نتيجة لإعاقة و عدم قابلية التحرك للشوارد الحرة داخل المناطق البلورية مما يسبب انحلال السلاسل.

ABSTRACT

The effect of electron beam irradiation on the thermal properties of Bayfol (polycarbonate/polyester blend) solid state nuclear track detector (SSNTD) was investigated. Non-isothermal studies were carried out using thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermogravimetric (DTG) to obtain the activation energy of thermal decomposition for Bayfol detector. The thermogravimetric analysis (TGA) indicated that the Bayfol samples were decomposed in one main break down stage. Samples of 250 µm thickness sheets were exposed to electron beam irradiations in the dose range 20-600 KGy. The variation of melting temperatures with the electron dose was determined using differential thermal analysis (DTA). The results indicated that the electron irradiation in the dose range 200-600 KGy decreases the melting temperature of the Bayfol samples and this is most suitable for applications requiring the molding of this polymer at lower temperatures.