工业橡胶制品中，胶管作为液体、气体输送的元件，应用于石油、化工、机械、航空汽车等诸多领域。受制于复杂的工作环境，胶管需承受较高的内部压力、持续摩擦高低温交变，应力环境为苛刻。热硫化实现了橡胶的交联固化，但在胶管机械强度、耐磨性和附着力等性能方面存在一定短板。胶管电子束辐照硫化改性，诱导分子链自由基化，形成高稳定性交联结构，提升胶管的综合性能。
一、辐照交联对胶管机械强度的增强作用
胶管长期处于受压、弯曲、扭转等复杂应力状态，良好的机械强度是安全服役的首要条件。热硫化引入硫化剂，促进橡胶分子链间形成硫桥键，构建三维交联网络。热硫化存在交联均匀性差、局部过硫或欠硫现象，胶管力学强度波动较大，端工况下产生断裂隐患。电子束辐照硫化改性技术利用高能电子束穿透橡胶基体，瞬间激发分子链产生自由基，链间自由基复合、断裂和重组，形成高强度碳-碳键交联结构，增强橡胶分子链间的结合力。
碳-碳交联键较硫桥键更高键能和更强热稳定性，能抵抗拉伸、压缩、剪切等机械载荷。辐照硫化过程中，交联点分布密度均匀、无过硫热点，形成连续致密的三维交联网络结构，分散外力集中区域，降低应力集中效应。高能辐照诱导的自由基反应速率远快于热硫化过程，避免了热硫化受制于热传导速度慢、温度梯度大的内外硫化度差异，橡胶整体机械性能趋于一致，了胶管在高压输送、高频振动条件下的结构完整性。
电子束辐照硫化橡胶分子链段间缠结度提升，链段柔顺性降低，提升了材料的抗变形能力和弹性模量。胶管在弯折、扭转环境中能快速回复原形，减小形变滞后，提高了动态疲劳性能。高交联度碳-碳键稳定结构胶管良好的耐压、抗撕裂抗冲击性能，延长使用寿命，降低维护频次，提升工业系统整体运行效率。
二、辐照硫化橡胶耐磨性改善的结构基础
胶管在应用过程中频繁和流体介质、金属部件环境介质发生摩擦接触，优异的耐磨性是长效运行的性能指标。热硫化胶管因交联点分布不均、链段松散，容在摩擦过程中产生表面磨耗、裂纹扩展龟裂现象。电子束辐照硫化技术高能辐照诱导橡胶分子链发生断裂、交联重组，构建均匀致密的交联网络，使橡胶表层结构紧密稳定，提升耐磨耗能力。
辐照硫化后的橡胶表面硬度适度提升，减缓摩擦介质对胶管内外壁的机械切削作用。碳-碳交联键结构高热稳定性和强化学惰性，在高温、高速摩擦环境中不断裂、软化或降解。胶管表层微观结构由疏松非晶态逐渐转变为交联密集区，降低了表面微孔率，减少了摩擦微裂纹源。交联网络的致密化表层分子链迁移速率减慢，缓解了动摩擦条件下表面分子迁移和链段滑移现象，了磨耗速率。
胶管内部交联结构均匀分布，防止了摩擦磨耗由表面向内部扩展，形成耐磨性梯度结构，表层耐磨、内部韧性互补，提高整体耐磨耗寿命。辐照硫化橡胶更高的储能模量，摩擦接触过程中快速吸收和释放冲击载荷，分散摩擦热量积聚，抑制磨损热裂纹的发生，提升了胶管在端工况下的磨耗稳定性。
三、辐照改性胶管附着力提升的分子
多层结构胶管由内胶层、中间增强层和外胶层复合成，层间附着力是胶管结构完整性和耐久性的因素。热硫化因交联结构不均、界面相容性差，常出现脱层、起泡分层撕裂现象，严重影响胶管安全性能。电子束辐照硫化改性分子链自由基化和高能激发作用，改善橡胶分子链段在界面区域的活性状态，促进界面链段交联，提高层间结合强度。
辐照硫化过程中，橡胶分子链在界面区域产生大量自由基，增强了界面链段的交联反应活性，交联点数量增多，形成致密的界面交联区，提升层间物理结合力。电子束辐照穿透深度调节性，可实现内外胶层和增强层界面交联度的，避免了热硫化过程因界面硫化度差异产生的粘结强度波动。辐照激发作用促进了界面微观结构的均匀性，减少微空隙微裂纹，提高了界面结构致密性和力学稳定性。
辐照交联形成的高键能碳-碳键连接界面链段，提升了附着力强度，还增强了界面耐热性和抗介质渗透性，延缓了因高温、高压、化学介质作用的界面退化现象。辐照后界面链段取向度提升，链段缠结致密，提升了界面抗剪切、抗撕裂能力，在动态弯曲、扭转环境中，胶管层间保持良好的粘结状态，了胶管长期服役结构完整性。
电子束辐照硫化改性技术高效、冷态、交联均匀的优势，提升了胶管橡胶材料的机械强度、耐磨性层间附着力，解决了热硫化存在的交联不均、耐磨性差、界面粘结弱等问题。