CR-39

Poly(allyldiglykolkarbonat)

Polymerstruktur
Namn
Andra namn 2,5,8,10-Tetraoxatridek-12-ensyra, 9-oxo-, 2-propen-1-ylester, homopolymer
Identifierare
CAS-nummer	25656-90-0
Förkortningar	PADC
Egenskaper
Densitet	1,31
Brytningsindex ( n D )	1,498
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox referenser

Diallyl diglykolkarbonat

Monomerstruktur
Namn
IUPAC namn 2-(2-prop-2-enoxikarbonyloxietoxi)etylprop-2-enylkarbonat
Andra namn allyldiglykolkarbonat (ADC); dietylenglykol bisallylkarbonat
Identifierare
CAS-nummer	142-22-3 "DDC" 95567-48-9 "ADC", utfasad
PubChem CID	8879
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox referenser

Poly(allyldiglykolkarbonat) (PADC) är en plast som vanligtvis används vid tillverkning av glasögonlinser tillsammans med materialet PMMA ( polymetylmetakrylat ) . Monomeren är allyldiglykolkarbonat (ADC). Termen CR-39 hänvisar tekniskt till ADC-monomeren, men används oftare för att hänvisa till den färdiga plasten.

Förkortningen står för "Columbia Resin #39", vilket var den 39:e formeln för en härdplast som utvecklades av Columbia Resins- projektet 1940.

Den första kommersiella användningen av CR-39 monomer (ADC) var att hjälpa till att skapa glasförstärkta plastbränsletankar för B-17 bombplanet under andra världskriget, vilket minskade vikten och ökade bombplanens räckvidd. Efter kriget krediteras Armorlite Lens Company i Kalifornien för att ha tillverkat de första CR-39 glasögonlinserna 1947. CR-39 plast har ett brytningsindex på 1,498 och ett Abbe-tal på 58. CR-39 är nu en handels- märkt produkt från PPG Industries .

En alternativ användning inkluderar en renad version som används för att mäta neutronstrålning , en typ av joniserande strålning , i neutrondosimetri .

Även om CR-39 är en typ av polykarbonat, bör den inte förväxlas med den allmänna termen " polykarbonat " , en seg homopolymer vanligtvis gjord av bisfenol A.

Syntes

CR-39 tillverkas genom polymerisation av ADC i närvaro av diisopropylperoxidikarbonat (IPP) initiator . Närvaron av allylgrupper tillåter polymeren att bilda tvärbindningar ; sålunda är det en härdplast . Polymerisationsschemat för ADC-monomerer som använder IPP är i allmänhet 20 timmar långt med en maximal temperatur på 95 °C. De förhöjda temperaturerna kan tillföras med hjälp av ett vattenbad eller en varmluftsugn.

Bensoylperoxid (BPO) är en alternativ organisk peroxid som kan användas för att polymerisera ADC. Ren bensoylperoxid är kristallin och mindre flyktig än diisopropylperoxidikarbonat. Användning av BPO resulterar i en polymer som har ett högre gulhetsindex, och peroxiden tar längre tid att lösas upp i ADC vid rumstemperatur än IPP.

Ansökningar

Optik

CR-39 är transparent i det synliga spektrumet och är nästan helt ogenomskinlig i det ultravioletta området. Den har hög nötningsbeständighet , faktiskt den högsta nötnings-/repbeständigheten av någon obelagd optisk plast. CR-39 väger ungefär hälften av glasets vikt med ett brytningsindex som bara är något lägre än för kronglas , och dess höga Abbe-tal ger låg kromatisk aberration , vilket sammantaget gör det till ett fördelaktigt material för glasögon och solglasögon . Ett brett spektrum av färger kan uppnås genom färgning av ytan eller huvuddelen av materialet. CR-39 är också resistent mot de flesta lösningsmedel och andra kemikalier, gammastrålning , åldrande och materialutmattning . Den tål de små heta gnistorna från svetsning , något glas inte klarar av. Den kan användas kontinuerligt i temperaturer upp till 100 °C och upp till en timme vid 130 °C.

Strålningsdetektering

I strålningsdetekteringsapplikationen används CR-39 som en kärnspårdetektor i fast tillstånd (SSNTD) för att detektera närvaron av joniserande strålning . Energetiska partiklar som kolliderar med polymerstrukturen lämnar ett spår av brutna kemiska bindningar i CR-39. När de nedsänks i en koncentrerad alkalilösning (vanligtvis natriumhydroxid ) angriper och bryter hydroxidjoner polymerstrukturen och etsar bort huvuddelen av plasten med en nominellt fast hastighet. Men längs skadevägarna som lämnas av laddade partikelinteraktion tillåter koncentrationen av strålningsskada det kemiska medlet att attackera polymeren snabbare än det gör i bulken, vilket avslöjar banorna för de laddade partikeljonspåren . Den resulterande etsade plasten innehåller därför en permanent registrering av inte bara platsen för strålningen på plasten utan ger också spektroskopisk information om källan. De strålningskänsliga egenskaperna hos CR-39 används huvudsakligen för detektering av alfastrålningsutsändande radionuklider (särskilt radongas ) , och används även för proton- och neutrondosimetri och historiskt kosmiska strålningsundersökningar .

CR-39:s förmåga att registrera platsen för en strålningskälla, även vid extremt låga koncentrationer, utnyttjas i autoradiografistudier med alfapartiklar och för (jämförelsevis billig) detektering av alfasändare som uran. Vanligtvis fixeras en tunn sektion av ett biologiskt material mot CR-39 och hålls fryst under en tidsskala från månader till år i en miljö som är så mycket som möjligt skyddad från eventuella radiologiska föroreningar. Före etsning tas fotografier av det biologiska provet med den påsatta CR-39-detektorn, varvid man ser till att föreskrivna platsmärken på detektorn noteras. Efter etsningsprocessen används automatiserad eller manuell "skanning" av CR-39 för att fysiskt lokalisera den registrerade joniserande strålningen, som sedan kan kartläggas till positionen för radionukliden i det biologiska provet. Det finns ingen annan oförstörande metod för att exakt identifiera platsen för spårmängder av radionuklider i biologiska prover vid så låga utsläppsnivåer.

Se även

• Korrigerande lins