交聯(lián)劑在高分子材料中的應(yīng)用
1.交聯(lián)劑的性質(zhì)
交聯(lián)劑是一種能在線型分子之間起架橋作用,從而使多個(gè)線型分子相互鍵合成網(wǎng)裝結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。促進(jìn)和調(diào)節(jié)聚合物分子鏈間共價(jià)鍵或離子鍵的物質(zhì)。常事分子間含有多個(gè)官能團(tuán)的物質(zhì),如有機(jī)二元酸,多元醇等;或是分子內(nèi)含有多個(gè)不飽和雙鍵的化合物,如二乙烯基苯和二異氰酸酯,N,N-亞甲基雙丙烯基酰胺等??梢酝瑔误w一起投料,待縮聚到一定程度發(fā)生交聯(lián),使產(chǎn)物變?yōu)椴蝗艿慕宦?lián)聚合物;也可在線型分子中保留一定的官能團(tuán),再加入特定的物質(zhì)進(jìn)行交聯(lián),如酚醛樹脂的固化和橡膠的硫化。
2.交聯(lián)劑的作用
交聯(lián)劑主要用在高分子材料中。因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)就像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的線,沒交聯(lián)時(shí)強(qiáng)度低,易拉斷,且沒有彈性,交聯(lián)劑的作用就是在線型分子間形成化學(xué)鍵,使線型分子相互連在一起,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這樣提高橡膠的強(qiáng)度和彈性。
①多種熱塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、EVA,聚苯乙烯等)的交聯(lián)和改性。熱交聯(lián)一般的添加量為1~3%,另加過(guò)氧化二異丙苯0.2~1%,輻照交聯(lián)添加量為0.5~2%。交聯(lián)后可顯著提高產(chǎn)品的耐熱性,阻燃性,耐熔性、及機(jī)械強(qiáng)度等。
②乙丙橡膠、各種氟橡膠、CPE等特種橡膠的助硫化,可顯著的縮短硫化時(shí)間,提高強(qiáng)度、耐磨性、耐溶性和腐蝕性。
③丙烯酸、苯乙烯型離子交換樹脂的交聯(lián)。他比二乙烯苯交聯(lián)劑用量少、質(zhì)量高、可制備抗污、強(qiáng)度大、大孔徑、耐熱、耐酸堿,抗氧化等性能極佳的離子型交換樹脂。
④聚丙烯酸酯,聚烷基丙烯酸酯的改性。可顯著地提高耐熱性、光學(xué)性能和工藝加工性能等。典型用于普通有機(jī)玻璃的耐熱改性。
⑤環(huán)氧樹脂、DAP樹脂的改性??商岣吣蜔嵝?、粘合性、機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。典型用于環(huán)氧灌封料和包封料的改性。
⑥不飽和聚酯和熱塑性聚酯的交聯(lián)和改性??娠@著的提高耐熱性,抗化學(xué)腐蝕性,尺寸穩(wěn)定性,耐候性和機(jī)械性能等。典型用于提高熱壓性不飽和聚酯玻璃剛制品耐熱性。
3.交聯(lián)劑的常見分類
交聯(lián)劑也叫固化劑、硬化劑、熟化劑,它能使線型或輕度支鏈的大分子轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以此提高強(qiáng)度等性能。
常見的交聯(lián)劑為有機(jī)過(guò)氧化物:DCP(過(guò)氧化二異丙苯)、BPO(過(guò)氧化苯乙酰)、DTBP(二叔丁基過(guò)氧化物)、DBHP(過(guò)氧化氫二異丙苯)
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