cross-linking agent 能在線型分子間起架橋作用從而使多個線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡結構的物質。 促進或調節(jié)聚合物分子鏈間共價鍵或離子鍵形成的物質。 交聯(lián)劑在不同行業(yè)中有不同叫法。例如,在橡膠行業(yè)習慣稱為“硫化劑”;在塑料行業(yè)稱為“固化劑”、“熟化劑”、“硬化劑”;在膠黏劑或涂料行業(yè)稱為“固化劑”、“硬化劑”等。以上稱呼雖有不同,但所反映的化學本性是相同的。
組成
常是分子中含多個官能團的物質,如有機二元酸、多元醇等;或是分子內含有多個不飽和雙鍵的化合物,如二乙烯基苯和二異氰酸酯,N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)等。可同單體一起投料,待縮聚(或聚合)到一定程度發(fā)生交聯(lián),使產物變?yōu)椴蝗艿慕宦?lián)聚合物;也可在線型分子中保留一定數(shù)量的官能團(或雙鍵),再加入特定物質進行交聯(lián),如酚醛樹脂的固化和橡膠的硫化等。
另外還有聚氮丙啶交聯(lián)劑如SAC-100,聚碳化二亞胺類交聯(lián)劑如UN-557,末端封閉型交聯(lián)劑如UN-8196等。
作用
交聯(lián)劑主要用在高分子材料(橡膠與熱固性樹脂)中。因為高分子材料的分子結構就象一條條長的線,沒交聯(lián)時強度低,易拉斷,且沒有彈性,交聯(lián)劑的作用就是在線型的分子之間產生化學鍵,使線型分子相互連在一起,形成網(wǎng)狀結構,這樣提高橡膠的強度和彈性,橡膠中用的交聯(lián)劑主要是硫磺,另外要加促進劑。
常見的交聯(lián)劑
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型的大分子轉變成三維網(wǎng)狀結構,以此提高強度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能,可用于發(fā)泡或不發(fā)泡制品.
常見的交聯(lián)劑為有機過氧化物:
①過氧化二異丙苯(DCP)
最為常用,密度1.08克/立方厘米,熔點42℃,分解溫度120~125℃,折光率1.54,117℃時半衰期為10小時,常與氧化鋅并用,提高強度及耐老化性。
②過氧化苯甲酰(BPO)
白色粉末,熔點103~106℃,極不穩(wěn)定,不溶于水,微溶于有機溶劑。
③二叔丁基過氧化物(DTBP)
微黃色透明液體,密度為0.8克/立方厘米,沸點110℃,燃點183℃,折光率1.4,126℃時半衰期為10小時。
④過氧化氫二異丙苯
淺黃色液體,受熱或與酸堿接觸容易分解。
還有二亞乙基三胺(DTA)又稱二乙三胺,無色液體,沸點207℃,密度0.954克/立方厘米,折光率1.5,閃點94℃,常用于環(huán)氧樹脂,一般添加量5 %~10%。
⑤2,5-二甲基-2,5 二叔丁基過氧化己烷
簡稱雙25,其商品有兩種,一種為純度90%的淡黃色液體,密度為0.85克/立方厘米;另一種為純度50%的白色粉末,分解溫度179℃(半衰期1分鐘)、118℃(半衰期為10小時)。 雙25是一種高溫交聯(lián)劑,常用于乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、氯化聚乙烯等,能提高制品的強度、硬度等。2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-異丙基咪唑、四氣鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、三亞乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺等也都是交聯(lián)劑,大部分用于熱固性塑料,作為固化劑使用。
使用交聯(lián)劑
在使用交聯(lián)劑時,要盡量避免添加酸性填料,添加抗氧劑時也要慎重,其他芳烴油類助劑等對交聯(lián)效果都會起到不良影響,一定要注意這點。
目前,聚乙烯(PE)電纜、管材等產品經(jīng)過交聯(lián)后,產品性能大大提高,如機械力學性能,耐熱性能及耐環(huán)境應力開裂性能(ES-CR均得到了很大提高,用于這類產品的交聯(lián)劑品種除用過氧化二異丙苯外,也有用硅烷類接枝交聯(lián)的。
如乙烯基三乙氧基硅燒(A151),其硅含量為14.5%~15.5%,就是一種交聯(lián)劑。
實例 交聯(lián)聚乙烯材料
HDPE 50
LLDPE 50
A151 0.5~2
DCP 0.5~1
二月桂酸二丁基錫 0.5
這里A151為交聯(lián)劑,DCP為接枝引發(fā)劑,二月桂酸二丁基錫為接枝催化劑。生產工藝采用二步法或一步法均可以得到交聯(lián)產品。交聯(lián)PE管材可用于輸送熱水、煤氣、化工腐蝕性液體等。