高分子交聯

高分子交聯

高分子鏈間形成新的連接鍵而生成網狀結構高分子的反應。利用化學試劑引發的交聯反應稱為化學交聯,通過光、射線引發的交聯反應分別稱為光交聯和輻照交聯(見高分子輻照交聯)。天然橡膠硫化是化學交聯最早的應用實例。交聯反應有下列三類。

基本介紹


高分子交聯
高分子交聯

自由基型化學交聯


包括:①基互合形碳-碳鍵,聚乙烯氧化引劑溫產自由基而引發的交聯反應;②氧化交聯,如含有雙鍵的油類在空氣中進行的自動氧化而發生的交聯反應;③添加帶有多官能團的試劑進行交聯反應,如添加帶有多官能團的雙馬來醯亞胺、多硫化物或三烯丙基異氰酸酯等化合物,可加快交聯反應速率;④接枝交聯,如不飽和聚酯樹脂和烯烴在引發劑作用下進行反應,形成交聯的高分子。

離子型化學交聯


①易酸催化交聯,聚氯乙烯在路易斯酸(如或)存在下,在極性溶劑中的交聯反應:
② 脫鹵交聯反, 丁基橡膠含量異戊二烯,氯化,烯丙基氯的活潑性,再進行脫鹵交聯反應:
氟橡膠在胺類存在下的交聯反應則是通過脫氟化氫反應進行的。
具有化學反應官能團的高分子的交聯 ①環氧樹脂的交聯反應:
②聚乙烯醇與甲醛反應,除分子內部能形成縮醛外,分子間也能起作用發生交聯。

交聯反應對性能的影響


交聯反應會降低高分子鏈間的滑動能力,如果交聯密度不太高,非晶態高分子就變得更有彈性。交聯密度增加,抗拉強度也有所增加,但達到一定交聯程度後下降;隨著交聯密度的增加,伸長率和溶脹度降低,模量、硬度及玻璃化溫度上升。當交聯密度很高時,可得到硬度很高的產物。結晶高分子少量交聯后,由於鏈取向困難而使結晶度和熔點下降,並且變軟,彈性增大。交聯密度可以用溶膠分數、平衡溶脹法、壓縮模量法測定。高分子交聯成網狀結構以後,就變成不溶、不熔的化合物。交聯反應有利於提高使用溫度,克服高分子蠕變行為及應力開裂現象。