國(guó)外輻射化工產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
輻射交聯(lián)技術(shù)應(yīng)用面廣，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大。目前，國(guó)外輻射化工領(lǐng)域規(guī)�；�的產(chǎn)業(yè)主要有電線電纜、熱收縮制品、汽車輪胎、聚烯烴發(fā)泡材料、表面涂層固化、高分子PTC器件等。這幾類主導(dǎo)型產(chǎn)品約占輻射化工年總產(chǎn)值的95%以上，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。這些產(chǎn)品的共同點(diǎn)都是采用輻射交聯(lián)技術(shù)：即經(jīng)電離輻射（γ射線或高能電子束）照射高聚物時(shí)，生成高分子自由基并互相結(jié)合形成交聯(lián)鍵的過(guò)程。它無(wú)須添加交聯(lián)劑，在室溫下即可實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)，通過(guò)控制吸收劑量即可控制交聯(lián)密度。輻射交聯(lián)后的材料提高了電絕緣性、熱穩(wěn)定性、抗老化性、耐腐蝕性、阻燃性等。輻射交聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用尚存在巨大的發(fā)展?jié)摿�，一批新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)正在培育和形成之中，如橡膠硫化制品、SiC纖維以及膠乳硫化等。
輻射聚合、輻射接枝技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，但在新材料合成與材料改性方面發(fā)揮著重要作用。水性乳膠、離子交換膜是其中代表性的產(chǎn)品，特別是由輻射乳液聚合獲得的水性乳膠，質(zhì)純性優(yōu)，沒有殘存易揮發(fā)有機(jī)物，更符合環(huán)保要求。用水性乳膠調(diào)制的乳膠漆，水性家具漆、地板漆等是名符其實(shí)的環(huán)保涂料。目前這類產(chǎn)品尚處于產(chǎn)業(yè)化前期，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的貢獻(xiàn)率較低，但是，作為一種新技術(shù)，用于對(duì)新材料的研制與開發(fā)具有良好的發(fā)展前景。
輻射固化與紫外固化正成為互補(bǔ)性技術(shù)，應(yīng)用范圍廣，構(gòu)成表面涂層加工的重要產(chǎn)業(yè)。輻射固化是利用低能電子束（EB）或紫外光（UV）照射液體低聚物涂層（膜）使其快速固化的技術(shù)。EB固化具有室溫固化、節(jié)能高效、零污染、涂層不畸變等優(yōu)點(diǎn)，主要加工大、厚、重的物件，與EB固化相比UV固化有投資少，成本低等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，適合加工小、薄、輕的物件。兩種技術(shù)路線構(gòu)成互補(bǔ)，目前，在日本、北美、歐洲已經(jīng)形成較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
輻射降解技術(shù)，主要用于對(duì)天然高聚物和廢塑料、橡膠的再利用，由于輻照劑量大，成本高，目前國(guó)外有工業(yè)化中間實(shí)驗(yàn)，但產(chǎn)業(yè)化前景尚不明朗。
電離輻射導(dǎo)致的輻射分解及輻射合成反應(yīng)被用于處理工業(yè)三廢，例如火力發(fā)電廠煙道氣輻射脫硫脫硝，同時(shí)合成出化肥，非常有利于資源的綜合利用。用輻射技術(shù)處理工業(yè)廢水，能去除廢水中的有機(jī)氯和重金屬離子，同時(shí)還可殺滅微生物。目前，許多國(guó)家已有中試或工業(yè)示范工廠處理三廢，但大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用尚需時(shí)日。
主要國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展情況
美國(guó)的狀況：
美國(guó)的輻射化工產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)50年代中后期，是在軍工技術(shù)向民用轉(zhuǎn)移的過(guò)程中播下產(chǎn)業(yè)的種子；輻射化工產(chǎn)品又以軍工為最大用戶，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制與軍工裝備進(jìn)行配套，進(jìn)而逐步擴(kuò)大到民用市場(chǎng)，如電力、通訊、能源等領(lǐng)域。有代表性的是Raychem公司，從創(chuàng)建期的熱縮材料制品主業(yè)到發(fā)明PTC溫控電伴熱線纜迎來(lái)大發(fā)展。1957年美國(guó)硅谷興起不久，在臨近斯坦輻大學(xué)的門羅園內(nèi)，Raychem公司在風(fēng)險(xiǎn)基金支持下宣告成立，開創(chuàng)了世界輻射化工產(chǎn)業(yè)的歷史。Raychem公司初創(chuàng)期僅有33人和一臺(tái)1MeV、6mA的加速器，主要研制生產(chǎn)熱縮材料，1959年申報(bào)了第一項(xiàng)聚乙烯熱收縮材料專利權(quán)。1971年發(fā)明PTC溫控電伴熱線，由于產(chǎn)品新穎、性能優(yōu)越、市場(chǎng)需求旺盛，迅速發(fā)展成為規(guī)模產(chǎn)業(yè)。到1998年Raychem公司從業(yè)人員已達(dá)到8000人，擁有227臺(tái)加速器，產(chǎn)品規(guī)格品種達(dá)3000多種，年銷售額18億美元。1999年與ASG、AMP、Eleon等多家公司一起被著名的Tyco公司收購(gòu)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合成立了Tyco International Ltd，成為全球最大的電子元件、配件供貨商，2000年銷售額已達(dá)289億美元。Raychem的發(fā)展，標(biāo)志著美國(guó)的輻射化工主導(dǎo)產(chǎn)品熱收縮材料、PTC等材料在世界市場(chǎng)上占有很大的份額；輻射化工由初創(chuàng)期相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步通過(guò)資產(chǎn)重組，與相關(guān)行業(yè)融為一體，又為輻射化工開拓了新的發(fā)展空間。此外，在輻射硫化方面，1957年Firestone公司首先實(shí)現(xiàn)了汽車輪胎的預(yù)硫化,并逐漸發(fā)展成為輻射加工的大產(chǎn)業(yè),1998年北美輻射硫化輪胎的產(chǎn)值就達(dá)到了135億美元
日本的情況
日本輻射化工產(chǎn)業(yè)始于1961年，住友電工開發(fā)生產(chǎn)的6kV輻照交聯(lián)電力電纜，為輻射化工在電線電纜行業(yè)中的應(yīng)用打開了窗口。1966年積水與東麗兩家公司生產(chǎn)了聚乙烯發(fā)泡材料。LSI工廠利用輻射接枝技術(shù)生產(chǎn)了離子交換膜、電池隔膜。輻射化工對(duì)日本主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)最大、最有顯示度的是對(duì)汽車輪胎的輻射硫化。1997年的產(chǎn)值達(dá)到1.02萬(wàn)億日元，日產(chǎn)的子午輪胎中91%是經(jīng)過(guò)輻射硫化的。子午輪胎采用輻射硫化工藝，可以削減膠的用量，穩(wěn)定制造工藝，提高輪胎質(zhì)量。日本輻射化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值排在前三位的是輪胎硫化、電線電纜和發(fā)泡材料，熱縮材料排在第四位。日本輻射化工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與北美比較存在較大差異，這是因?yàn)槿毡镜妮椛浠�工更直接服�?wù)于日本主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)（如電子、電器、汽車等），成為日本經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。
日本31%的EB裝置用于交聯(lián)線纜（主要是電器裝備及汽車用細(xì)線），有14%的EB裝置用于輪胎硫化。而北美以熱縮材料為主，占有47%的EB裝置。線纜和輪胎分別只占11%和7%。
亞洲地區(qū)，是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率最高的地區(qū)，除日本外，韓國(guó)在輻射加工方面發(fā)展也很快。耐熱線纜、熱縮材料、汽車輪胎制造等已形成規(guī)模。馬來(lái)西亞利用日本援建的EP裝置，制造熱縮材料；用6.8萬(wàn)居里Co-60源輻照交聯(lián)天然膠乳。
歐洲的情況
歐洲的輻射加工產(chǎn)業(yè)具有一定的基礎(chǔ)，以瑞士為例，STUDER公司有1～10MeV范圍的加速器6臺(tái)，還有幾百萬(wàn)居里的Co-60源，而在1999年之后用于生產(chǎn)電線、電纜、熱縮材料以及薄板、包裝箱等的輻射固化。到上世紀(jì)末，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，歐洲地區(qū)的輻射加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，接連出現(xiàn)許多大公司。IBA在1986年成立時(shí)，僅是十幾個(gè)人的小公司，后來(lái)在自身發(fā)展的基礎(chǔ)上，一舉收購(gòu)了美國(guó)的STEAIGENICS、RDI、GQIFIC、SCANDITRONIX等多家公司，成為輻射產(chǎn)業(yè)界的跨國(guó)公司。另外，英國(guó)的ISOTRON，法國(guó)的BGS等也都發(fā)展成為擁有多家工廠的大公司。
輻射化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
綜合國(guó)際發(fā)展?fàn)顩r，可以看出其主要發(fā)展趨勢(shì)：
主導(dǎo)產(chǎn)品進(jìn)一步走向規(guī)�；�和國(guó)際化。以高性能熱縮材料、交聯(lián)線纜、輪胎硫化、發(fā)泡材料為代表的主導(dǎo)產(chǎn)品均屬技術(shù)含量高、附加值大的配套性的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，歷經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)，長(zhǎng)盛不衰，生命周期較長(zhǎng)。日、美等國(guó)通過(guò)政府引導(dǎo)及市場(chǎng)推動(dòng),進(jìn)一步將這類產(chǎn)品融入本國(guó)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，成為提高經(jīng)濟(jì)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。隨著主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)(如汽車工業(yè)、電子、電器等)的發(fā)展，輻射化工產(chǎn)品進(jìn)一步走向規(guī)模化和國(guó)際化，預(yù)計(jì)今后若干年內(nèi)國(guó)際上沒有對(duì)手能夠與日本、美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)。
一批新的高性能材料正走向市場(chǎng)。例如天然膠乳的EB輻射硫化在法國(guó)、德國(guó)、印度、馬來(lái)西亞已有中試廠；工程塑料和通用塑料輻射改性正走向成熟；德國(guó)生產(chǎn)的室內(nèi)供熱聚乙烯管是將耐熱70°C的PE管經(jīng)輻射交聯(lián)后，提高到110°C，并具有抗腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，其年產(chǎn)量已達(dá)8000萬(wàn)米，正逐步取代傳統(tǒng)金屬管材。近年日本和美國(guó)開展對(duì)天然多糖類（海洋系甲殼素、殼聚糖、藻元酸、角叉菜膠等）輻射降解的研究，其輻解產(chǎn)生的生理活性物質(zhì)，可用作植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，開辟了輻射化工的新領(lǐng)域。日本利用輻射技術(shù)進(jìn)行環(huán)境治理和資源再利用已經(jīng)取得突破。1999年日本與中方合作，在中國(guó)成都建造的電子束脫硫脫硝工業(yè)性示范裝置，標(biāo)志著輻射化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。
政府鼓勵(lì)企業(yè)增加R&D的投入，開拓輻射化工新的應(yīng)用領(lǐng)域。日本、北美各國(guó)政府積極鼓勵(lì)本國(guó)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作，開展以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)的輻射化工技術(shù)創(chuàng)新，僅日本,專門用于R&D的EB裝置就有115臺(tái);北美104臺(tái)。韓國(guó)非常重視R&D以及人才培訓(xùn)，大約用了3年時(shí)間說(shuō)服IAEA，同意在韓國(guó)設(shè)立IAEA/RCA（亞太地區(qū)原子能科技研究、開發(fā)、培訓(xùn)協(xié)作的地區(qū)事務(wù)所），2003年3月已在大田舉行了開所儀式。同時(shí)又提出建立國(guó)際原子能大學(xué)（INU）和國(guó)際原子能培訓(xùn)教育中心（INTEC）。韓國(guó)原子能研究所（KAERT）計(jì)劃在2004年建立“尖端放射線應(yīng)用研究中心”，該計(jì)劃是將KAERT為中心的區(qū)域（內(nèi)有商用100萬(wàn)居里Co-60源、5MeV EB裝置、離子束輻照設(shè)施和γ輻照溫室實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)等）作為輻射加工技術(shù)的研發(fā)中心。馬來(lái)西亞是以原子能研究所（MINT）為中心進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，政府、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)聯(lián)手進(jìn)行廣泛的研究開發(fā)，MINT經(jīng)費(fèi)來(lái)源的30%～40%是靠自己的開發(fā)收入。
國(guó)外輻射化工以采用高能電子束（EB）作為主流加工技術(shù)。因?yàn)镋B裝置與Co-60裝置比較，具有功率大、輻射場(chǎng)穩(wěn)定、可調(diào)節(jié)、處理量大、易維護(hù)、安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此各種類型的工業(yè)用加速器已經(jīng)成為輻射化工的主要裝備，從而刺激了加速器技術(shù)的發(fā)展和輻照工藝的不斷創(chuàng)新�，F(xiàn)在世界范圍的加速器技術(shù)和制造水平正逐步走向?qū)�業(yè)化、智能化和系列化。例如，歐洲IBA的EB裝置在國(guó)際上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，它是比利時(shí)一家制造工業(yè)用加速器和生產(chǎn)同位素的加速器公司，在全世界47個(gè)地區(qū)十二個(gè)國(guó)家有分支機(jī)構(gòu)，雇員1200多人，1999年收購(gòu)了美國(guó)的RDI公司，2000年產(chǎn)值超過(guò)1億歐元。公司除生產(chǎn)加速器外，還建有Co-60裝置進(jìn)行消毒，滅菌，食品保藏。