[发明专利]一种高分子材料辐射释气评估方法及其应用

权利要求书

1.一种高分子材料辐射释气评估方法，其特征在于，该方法具体包括下述步骤：

a）装样：取多份质量相等的高分子材料样品，分别置于各样品存储-释气收集装置内，充入目标气氛，密封；所述的样品存储-释气收集装置的材质为下述中的任意一种：不锈钢全金属容器、全铜容器、柯阀石英容器、柯阀高硼硅容器、柯阀陶瓷容器；所述的样品存储-释气收集装置的外形为下述中的任意一种或多种组合：管状、球状、椭球状、圆锥状、立方体、正方体、规则多面体、不规则多面体；

b）辐照：将已装入样品的各样品存储-释气收集装置置于辐照装置中，分别进行不同辐照剂量的处理；所述辐照装置采用γ辐照装置，γ-射线具体为⁶⁰Coγ-射线，采用的剂量率为0.0001Gy/min～500 Gy/min，辐照剂量为2000Gy；

c）样品色谱分析：辐照完成后，将样品存储-释气收集装置与气相色谱仪的负压进样系统连接，开启抽气泵，除去负压进样系统中管路内的残余气体，待负压进样系统中管路内的压力值降至第一压力阈值后，通入惰性气体清洗进样管路；继续利用抽气泵除去管路中的清洗气体，待负压进样系统中管路内的压力值降至第二压力阈值后，打开样品存储-释气收集装置的放气阀，待进样管路中的气压稳定，记录负压进样系统内的当前气体压力、温度，并打开气相色谱仪的进气阀，使样品存储-释气收集装置内的气体进入气相色谱仪，进行各样品进样色谱分析，记录色谱分析结果中样品目标产物的峰面积数据；所述的第一压力阈值为1kPa，所述的第二压力阈值为100Pa；

d）标准气体色谱分析：将盛放已知浓度的标准气体的气瓶与负压进样系统连接，开启抽气泵，除去负压进样系统中管路内的残余气体，待负压进样系统中管路内的压力值降至第一压力阈值以后，使用惰性气体清洗进样管路；继续利用抽气泵除去管路中的清洗气体，待负压进样系统中管路内的压力值降至第二压力阈值后，暂停抽气泵，用以提高气体检测精度，降低测试误差；

打开标准气体气瓶的减压阀，待负压进样系统中管路内的气压稳定后，记录当前负压进样系统中管路内的进样气压、温度，并打开气相色谱仪的进气阀，使标准气体进入气相色谱仪，进行标准气体进样色谱分析；调节负压进样系统中管路内的进样气压，在多个不同进样气压下分别对标准气体多次进行标准气体进样色谱分析，获得标准气体的峰面积数据；

e）绘制工作曲线：将步骤（d）标准气体的各进样气压换算成为标准状况下的浓度，以该浓度与对应的标准气体峰面积数据绘制标准气体浓度的工作曲线；

f）样品浓度计算：根据步骤（e）中获取的标准气体浓度工作曲线和步骤 （c）获取样品目标产物的峰面积值，将样品目标产物的峰面积值代入标准气体浓度的工作曲线中，从而获得样品材料所释放气体的浓度；

g）样品气体产额计算：将各样品存储-释气收集装置和负压进样系统中管路内的体积之和，与相应样品所释放气体的浓度相乘，再除以样品质量，从而计算出各样品存储-释气收集装置内单位质量样品的释气产额；

h）样品气体辐射化学产额计算：将步骤（g）中计算出的各样品存储-释气收集装置内单位质量样品的释气产额，除以样品的辐照剂量，从而计算出各样品存储-释气收集装置内单位高分子材料样品在单位剂量下辐射释放的气体量，即释气辐射化学产额；

i）高分子材料辐射释气的模拟评估：获取步骤（h）中各个样品气体辐射化学产额的平均值，将该平均值分别乘以高分子材料实际用量和实际辐照剂量，并除以评估环境的体积，即获得高分子材料的辐射释气评估结果；所述的高分子材料实际用量为0kg～1000kg，实际辐照剂量为0Gy～10⁷Gy。

2.根据权利要求1所述的高分子材料辐射释气评估方法，其特征在于，所述高分子材料为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂和高分子基复合材料中的任意一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的高分子材料辐射释气评估方法，其特征在于，步骤（b）中，所述辐照装置采用下述任一种高能射线或其组合：γ-射线、高能x-射线、中子射线；步骤（c）、步骤（d）中，所述的惰性气体选自下述气氛中任意一种或多种混合气氛：氩气、氦气、氖气、氮气。