邢玉珊 孫小峰 山東威高集團 醫(yī)用高分子制品股份有限公司 （山東 威海 264210）

環(huán)烯烴聚合物因具有優(yōu)異的光學特性、電氣特性、生物相容性以及低吸水性被廣泛應(yīng)用在光學、照明、電器以及食品和藥品包裝領(lǐng)域。輻照滅菌由于其成本低、無殘留、滅菌過程無升溫、無需后處理且對包裝無特殊要求被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療器械滅菌領(lǐng)域。鑒于上述原因，經(jīng)常采用輻照滅菌的方法對環(huán)烯烴聚合物制成的醫(yī)療產(chǎn)品進行滅菌。但是環(huán)烯烴聚合物制品在輻照過程中發(fā)生光降解，伴隨著的還有產(chǎn)品顏色的逐漸改變[1]。本文通過測試試樣的黃色指數(shù)來評價環(huán)烯烴聚合物在輻照后的變色程度。

1.材料與方法

1.1 一般材料

樣品：是由瑞翁貿(mào)易有限公司獲取的環(huán)烯烴聚合物樣板。

測試儀器：全自動色差計SC-80C，北京康光光學儀器有限公司。

輻照源：①鈷-60-γ射線；②電子束。

樣品分組：樣品隨機分成12組，每組5個樣品。分別采用上述輻照源進行0，5，10，15，25，35，50kGy劑量的輻照。

1.2 方法

試驗采用CIE標準D65光源，10?視場。測量樣品的三刺激值，通過ISO 17223-2014中規(guī)定的公式對黃色指數(shù)進行計算。

樣品的儲存環(huán)境對黃色指數(shù)的測試結(jié)果具有較大的影響[2]。本次試驗樣品儲存采用避光，（20±5）?C，50%～70%RH條件儲存樣品。

由于本研究僅對樣品輻照后黃色指數(shù)的變化進行研究，限于試驗條件，所有樣品的測試均按照反射法進行。

2.結(jié)果與討論

2.1 黃色指數(shù)初始值與穩(wěn)定值與輻照劑量的關(guān)系[3]

黃色指數(shù)初始值及穩(wěn)定值與產(chǎn)品受到輻照劑量在0～50kGy范圍內(nèi)約呈線性關(guān)系。詳細數(shù)據(jù)如表1所示。

2.2 樣品黃色指數(shù)與輻照后時間的關(guān)系

對比高劑量輻照樣品黃色指數(shù)下降到與低劑量輻照樣品黃色指數(shù)相同的區(qū)間時，兩者后續(xù)的黃色指數(shù)變化的關(guān)系。由于兩種輻照源趨勢基本相同，本文僅列出電子束輻照樣品對比關(guān)系如圖1所示。

表1. 初始黃色指數(shù)與輻照劑量之間的關(guān)系

圖1. 不同輻照劑量黃色指數(shù)與時間的關(guān)系-電子束

圖2. 黃色指數(shù)穩(wěn)定時間與輻照劑量之間的關(guān)系

試驗結(jié)果說明經(jīng)過鈷-60和電子束輻照的樣品黃色指數(shù)下降速度與測試時樣品本身黃色指數(shù)值有直接的關(guān)系，而與其受到的輻照劑量并無顯著關(guān)系。

2.3 黃色指數(shù)穩(wěn)定時間與輻照劑量之間的關(guān)系

對比樣品黃色指數(shù)從輻照到最終穩(wěn)定的時間與輻照劑量之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，在當前試驗條件下黃色指數(shù)趨于穩(wěn)定的時間與產(chǎn)品受到的輻照劑量有關(guān)，而與其輻照后的變色程度并無顯著關(guān)聯(lián)。黃色指數(shù)穩(wěn)定時間與輻照劑量之間的關(guān)系如圖2所示。

3.小結(jié)

對環(huán)烯烴聚合物樣品經(jīng)電子束和鈷-60輻照后的黃色指數(shù)進行測試，主要結(jié)論有以下幾點：①樣品經(jīng)輻照后的初始黃色指數(shù)及最終達到穩(wěn)定的黃色指數(shù)與輻照劑量（10～50kGy）呈線性關(guān)系，隨輻照劑量的增大，樣品輻照后初始及穩(wěn)定的黃色指數(shù)隨之會增大。②樣品輻照后黃色指數(shù)會隨時間的推移逐漸減小并最終穩(wěn)定在一個恒定的數(shù)值。黃色指數(shù)下降的速度與樣品的黃色指數(shù)值相關(guān)，而與所受到的輻照劑量無顯著關(guān)系。③樣品在經(jīng)鈷-60和電子束輻照后黃色指數(shù)達到穩(wěn)定的時間與樣品的黃色指數(shù)無關(guān)，于樣品所受到的輻照劑量呈正相關(guān)。

[1] Andrady AL, Fueki K, Torikai A. Spectral Sensitivity of Polycarbonate to Light-Induced Yellowing[J]. Journal of Applied Polymer Science,2010,42(7):2105-2107.

[2] Trezza TA, Krochta JM. Color Stability of Edible Coatings During Prolonged Storage [J]. Journal of Food Science,2000,65(7):1166-1169.

[3] Araujo ES, Khoury HJ, Silveira SV. Eあects of gamma-irradiation on some properties of durolon polycarbonate[J]. Radiation Physics and Chemistry,1998,53(1):79–84.