LDPE–Na2SO4-Sm3+復合材料微觀結構和光譜特性的應用研究.pdf

1、LDPE–20％Na2SO4:Sm3+復合材料兼具稀土離子特征性發(fā)光和聚合物易加工成型等優(yōu)點，廣泛應用于農(nóng)用光功能薄膜領域。本文中所使用的無水芒硝(Na2SO4)是一種在紫外光照射下發(fā)射白光的熒光礦材，Sm3+摻雜無水芒硝而成的熒光粉單色性強、光轉化率高；以LDPE為基質形成的新型復合功能材料，完善了熒光粉易受外界濕度、酸堿度等因素影響的問題。針對復合材料的外部環(huán)境的應用，對材料分別施以酸浸泡、γ射線輻照處理，結合正電子湮沒技術、熒光光

2、譜分析等手段，表征聚合物復合材料的微觀結構和光譜特性的變化。
　　本文簡單介紹了Na2SO4:Sm3+熒光粉摻雜LDPE基質的制備過程，以光功能膜的外部環(huán)境應用為背景，配制出與自然酸性降雨相同成分、比例的模擬溶液，并對該復合材料進行了不同時長的模擬酸液浸泡；同樣對LDPE–20%Na2SO4:Sm3+復合材料實施不同劑量的γ輻照試驗。利用熒光光譜、正電子湮沒技術和X射線衍射等方法，對實驗結果進行分析以研究酸浸泡、γ射線輻照處理的復

3、合材料的發(fā)光性能、自由體積特性和微觀結構的變化。
　　1)以酸雨為背景的不同時長的模擬酸液浸泡復合材料，致使發(fā)光材料的相對發(fā)光強度降低，這主要因為酸液浸泡促使復合材料部分支鏈發(fā)生斷裂，熒光粉內(nèi)部Sm3+發(fā)光中心的相對濃度下降。這一結論恰印證了XRD結果，即溶液浸泡致使基質吸水腫脹，部分陽離子擴散到高分子間隙作為成核劑取代 NaSm?電子空穴，從而促使復合材料基質非晶區(qū)鏈段的規(guī)整度提高，進而提高復合材料的結晶度。
　　2)不同

4、劑量的γ輻照致使復合材料出現(xiàn)羰基C=O，說明輻照導致高分子鏈段發(fā)生斷裂；由紫外-可見吸收光譜可知，隨著輻照劑量的增加，材料的光學帶隙Eg呈現(xiàn)明顯降低的趨勢。材料交聯(lián)結構越多，光學帶隙越小，復合材料交聯(lián)相較斷鏈占據(jù)主導地位，結晶度的提高表現(xiàn)為復合材料硬度的增強。
　　3)常規(guī)正電子壽命譜測量酸液浸泡的復合材料顯示，浸泡初期材料吸水腫脹致使高分子鏈段間隙擴大，自由體積孔洞濃度增加。隨著浸泡時長的增加，水分子和模擬溶液中的部分酸根離子開