助劑化學(xué)課件七交聯(lián)劑1

1、7 交聯(lián)用助劑7.1 概述交聯(lián)是在兩個高分子的活性位置上生成一個或數(shù)個化學(xué)鍵，將線型高分子轉(zhuǎn)變成體型(三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))高分子的反應(yīng)凡能使高分子化合物引起交聯(lián)的物質(zhì)，就稱為交聯(lián)劑 交聯(lián)反應(yīng)能有效提高聚物的耐熱性能及使用壽命，同時改善材料的機械性能及耐候性。7 交聯(lián)用助劑7.1 概述用交聯(lián)劑使聚合物生成三維結(jié)構(gòu)始于硫黃對天然橡膠的硫化 硫化：就是將橡膠分子進行交聯(lián)，使它由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn) 變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)而具有良好的彈性和其他許多優(yōu) 異性能。硫黃就是交聯(lián)劑，硫化反應(yīng)即應(yīng)用最早的高分子交聯(lián)反應(yīng) 固化：實際上是高分子發(fā)生交聯(lián)的結(jié)果。用不飽和聚酯制造玻璃鋼時就要應(yīng)用交聯(lián)劑，才能使它硬化。用膠粘劑膠接物件時，需要進行

2、固化，才能使物件粘牢。在這種情況下使用的交聯(lián)劑又叫作固化劑 用交聯(lián)劑使聚合物生成三維結(jié)構(gòu)始于硫黃對天然橡膠的硫化 7.2 交聯(lián)劑的分類根據(jù)交聯(lián)劑的用途可分為：(1) 橡膠硫化劑 包括硫黃、氯化硫、硒、碲等無機 交聯(lián)劑及有機硫化劑(2) 氨基樹脂、醇酸樹脂用交聯(lián)劑(3) 不飽和樹脂交聯(lián)劑 乙烯基單體及反應(yīng)性稀釋劑(4) 聚氨酯用交聯(lián)劑，包括異氰酸酯、多元醇及胺類 等化合物(5) 環(huán)氧樹脂固化劑，主要以多元胺及改性樹脂為主(6) 纖維用樹脂整理劑(7) 塑料用交聯(lián)劑，以有機過氧化物為主。7.2 交聯(lián)劑的分類根據(jù)交聯(lián)劑的用途可分為：助劑化學(xué)課件七交聯(lián)劑1助劑化學(xué)課件七交聯(lián)劑11 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)

3、交聯(lián)劑分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)高分子自由基鏈反應(yīng)，導(dǎo)致高分子化合物鏈的c-c 鍵交聯(lián)。進行交聯(lián)的交聯(lián)劑主要是有機過氧化物既可以和不飽和聚合物交聯(lián)，亦可以和飽和聚合物交聯(lián)1 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)（1）對不飽和聚合物的交聯(lián)交聯(lián)過程大致可分別三步：首先過氧化物分解產(chǎn)生自由基引發(fā)高分子鏈脫氫生成新自由基高分子自由基進行連鎖反應(yīng)或在雙鍵處加成完成交聯(lián)反應(yīng)（1）對不飽和聚合物的交聯(lián)交聯(lián)過程大致可分別三步：助劑化學(xué)課件七交聯(lián)劑1（2）對飽和聚合物的交聯(lián)如過氧苯甲酰引發(fā)的反應(yīng)過氧化物在酸性介質(zhì)中易分解，不能添加酸性物質(zhì)。（2）對飽和聚合物的交聯(lián)如過氧苯甲酰引發(fā)的反應(yīng)2 交聯(lián)劑的官能團與高分子聚合物反應(yīng) 利用交聯(lián)劑

4、分子中的官能團(主要是反應(yīng)性雙官能團，多官能團以及雙鍵等)作為橋基把聚合物交聯(lián)起來。環(huán)氧樹脂固化機理：2 交聯(lián)劑的官能團與高分子聚合物反應(yīng) 利用交聯(lián)劑分子中叔丁基酚醛樹脂硫化天然橡膠叔丁基酚醛樹脂硫化天然橡膠3 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)和交聯(lián)劑官能團反應(yīng)相結(jié)合制造玻璃鋼，在不飽和聚酯中加入過氧化物和少量苯乙烯，聚酯交聯(lián)硬化。3 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng)和交聯(lián)劑官能團反應(yīng)相結(jié)合制造玻璃鋼，7.3.2 無機交聯(lián)劑的交聯(lián)機理常見的無機交聯(lián)劑主要有：硫黃及硫黃同系物金屬氧化物過氧化物及硫化物硼酸磷化物金屬鹵化物7.3.2 無機交聯(lián)劑的交聯(lián)機理常見的無機交聯(lián)劑主要有：1 金屬氧化物及過氧化物的交聯(lián)機理金屬氧化物

5、及過氧化物廣泛用于含氯類聚合物的交聯(lián)，氧化鋅、氧化鎂等金屬氧化物通常作為硫化活性劑使用。氯丁橡膠用氧化鋅交聯(lián)機理1 金屬氧化物及過氧化物的交聯(lián)機理金屬氧化物及過氧化物廣泛用氯磺化聚乙烯用金屬氧化物交聯(lián)氯磺化聚乙烯用金屬氧化物交聯(lián)2 金屬鹵化物用金屬鹵化物及有機金屬鹵化物交聯(lián)時，高分子多數(shù)按照金屬離子配位2 金屬鹵化物用金屬鹵化物及有機金屬鹵化物交聯(lián)時，高分子多數(shù)3 硼酸及磷化合物的交聯(lián)3 硼酸及磷化合物的交聯(lián)7.3.3 光交聯(lián)及射線交聯(lián)機理1 光交聯(lián)聚合物的光交聯(lián)是依據(jù)聚合物中的感光性基團及混入的感光性化合物的感光特性，借助光能產(chǎn)生自由基而進行交聯(lián)。在此起重要作用的是感光性基團。一般情況下，亦可在聚合物中加入光敏物質(zhì)此種物質(zhì)受特定波長的光照射時分解產(chǎn)生活性自由基，引起聚合反應(yīng)而交聯(lián)固化，這種物質(zhì)稱為光交聯(lián)劑或引發(fā)劑，或稱為光敏劑。7.3.3 光交聯(lián)及射線交聯(lián)機理1 光交聯(lián)光敏劑應(yīng)具備下列性能： (1) 對待定波長的光敏感(2) 熱穩(wěn)定性好，耐貯存(3) 有可容易使用的光源(4) 易溶解，呈透明狀態(tài)，不對樹脂的性能產(chǎn)生影響 好的光敏劑應(yīng)在較寬的波長范圍內(nèi)都能被激發(fā)，這樣就能提高激發(fā)效率?？捎米鞴饷魟┯恤驶衔铮袡C含硫化合物，過氧化物，偶氮或重氮化合物。安息香及各種醚類最常用光敏劑應(yīng)具備下列性能： (1) 對待定波長的光敏感2 電子射線交聯(lián)電子射線照射不飽和基團直接激發(fā)并離子化