EFFECT OF GAMMA IRRADIATION ON THE THERMAL, STRUCTURAL AND MOLECULAR PROPERTIES OF BAYFOL *
BAHAMMAM, S.
College of Science, Princess Nora Bint Abdul Rahman University,
Riyadh, Saudi Arabia.
Key words: Gamma rays, Bayfol, Thermal properties,
X-ray diffraction, Intrinsic viscosity.
تأثير التشعيع بالجاما على الخواص الحرارية و التركيبية و الجزيئية للبايفول
سعاد باهمام
خلاصـة
تم تشعيع عينات رقائق البايفول بجرعات مختلفة من أشعة جاما فى المدى10-300 كيلو جراى و تم دراسة تغير خواصه مع تغير الجرعات المعطاة. و لدراسة حالة الثبات الحرارى للعينات، تم تتبع التغيرات التى تطرأ على العينات نتيجة تسخينها من خلال التحليل الحرارى الوزنى وتم استخدام المنحنيات الناتجة فى حساب كل من طاقة تنشيط الانحلال الحرارى و درجة حرارة بداية الانحلال. أظهرت النتائج أن كل من طاقة تنشيط الانحلال الحرارى و درجة حرارة بداية الانحلال يعتمد على قيم جرعات أشعة جاما.
تم استخدام جهاز التحليل الحرارى التفاضلى لتعيين درجات حرارة الانصهار للعينات و أظهرت النتائج أن عينات البايفول تتصف بانصهار نطاقى وحيد كما وجد أن درجة حرارة الانصهار تتغير مع تغير الجرعات الإشعاعية تبعاً لتعاقب عمليتى انحلال السلاسل.
تم أيضاً دراسة حيود الأشعة السينية للعينات وأشارت النتائج إلى أن تشعيع عينات البايفول بجرعات مختلفة من أشعه جاما فى المدى 40-200 كيلو جراى يسبب زيادة التفرعات فى البوليمر مما يؤدى إلى زيادة العشوائية فيميل البوليمر إلى الشكل الأمورفى.
تم دراسة تأثير جرعات أشعة جاما على لزوجة العينات و أظهرت النتائج أن لزوجة العينات (و بالتالى الوزن الجزيئى) تتأثر بجرعات أشعة جاما المستخدمة نظراً لعمليتى انحلال السلاسل و إعادة وصلها.
ABSTRACT
Bayfol is a
class of polymeric solid state nuclear track detector which has many
applications in various industrial fields. Samples from sheets of the
polymeric material bayfol have been irradiated with gamma rays with
different doses in the range 10-300 kGy. The resultant effect of gamma
irradiation on the thermal properties of bayfol has been investigated
using thermo-gravimetric analysis (TGA). The onset temperature of
decomposition (To) and activation energy (Ea) of
thermal decomposition were calculated. The results indicating
that the bayfol polymer decomposed in one weight loss stage. Also, the
variation of transition temperatures with the gamma dose has been
determined using differential thermal analysis (DTA). The results
indicated that the bayfol thermograms were characterized by the appearance
of an endothermic peak
due to melting. The melting temperature was found to be dependent on the
gamma dose. Structural property studies using X-ray diffraction were
performed on both non-irradiated bayfol sample and all of the samples that
were irradiated. The results indicated that both the degree of ordering
and the absorbance of
the bayfol are dependent on the gamma dose. In addition, the effect of
gamma dose on the intrinsic viscosity of the liquid bayfol samples was
studied. The results indicated that the gamma irradiation at the dose
range 40-200 kGy led to a more compact structure of bayfol polymer
resulted in an increase in its average molecular mass.
