交聯(lián)劑性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
所謂“交聯(lián)”系指將線型(或有輕度支鏈)高分子轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型(三維網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)高分子的作用，凡能在分子間起架橋作用，促使上述作用發(fā)生或加速的物質(zhì)，稱為交聯(lián)劑。交聯(lián)劑是通過化學(xué)鍵的形成將聚合物交聯(lián)。產(chǎn)生交聯(lián)的基本化學(xué)鍵可分三類：
1.通過極性鍵產(chǎn)生交聯(lián)如甲醛將聚丙烯酰胺交聯(lián);
2.通過離子鍵產(chǎn)生交聯(lián)如氯化鋇將褐藻酸鈉交聯(lián);
3.通過配價(jià)鍵產(chǎn)生交聯(lián)如鋯的多核羥橋絡(luò)離子將聚丙烯酰胺交聯(lián)。
但更多的交聯(lián)是通過兩種化學(xué)鍵產(chǎn)生，如硼酸將半乳甘露聚糖交聯(lián)是通過極性鍵和配價(jià)鍵，由鉻的多核羥橋絡(luò)離子將鈉羧甲基纖維素交聯(lián)是通過離子鍵和配價(jià)鍵等。稠化酸和水基凍膠壓裂液的配制，除需要稠化劑外，還需要使用交聯(lián)劑。
交聯(lián)劑在常溫下性能十分穩(wěn)定，可長(zhǎng)期在室溫下貯存。TAIC的功能團(tuán)為三個(gè)烯丙基，具有脂肪族烯烴的一般通性，如多種加成反應(yīng)、均聚和共聚反應(yīng)、Prins反應(yīng)等。在過氧化物引發(fā)下，TAIC較其他烯丙基更易發(fā)生聚合反應(yīng)，在空氣中加熱到140℃以上即發(fā)生自聚反應(yīng)，成為透明、質(zhì)硬的均聚物。
交聯(lián)劑常是分子中含多個(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-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）等?？赏瑔误w一起投料，待縮聚（或聚合）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數(shù)量的官能團(tuán)（或雙鍵），再加入特定物質(zhì)進(jìn)行交聯(lián)，如酚醛樹脂的固化和橡膠的硫化等。
溶于芳烴、鹵化烴、環(huán)烷烴、丙酮、多種醇等，微溶于烷烴，不溶于水。
交聯(lián)劑在不同的行業(yè)中有不同叫法，例如在橡膠行業(yè)中稱為“硫化劑”，在塑料行業(yè)中稱為“固化劑”、“熟化劑”、硬化劑”，在粘接劑行業(yè)中稱為“固化劑”。但它的含義均為使線性高分子交聯(lián)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。故在本條中，除“硫化劑”單獨(dú)列條外，均作為交聯(lián)劑包括在內(nèi)。常用交聯(lián)劑有：有機(jī)過氧化物、胺類、肟類、有機(jī)硫化物、酚樹脂類、有機(jī)二元酸、多元醇、分子中含有多個(gè)不飽和雙鍵的化合物及多巰基聚合物等，例如2，5-二甲基-2，5二(叔丁基過氧基)己烷(即交聯(lián)劑AD)、過氧化苯甲酰(即交聯(lián)劑BPO)、二叔丁基過氧化物(即交聯(lián)劑DBP)、二枯基過氧化物(即交聯(lián)劑DCP)、對(duì)苯甲酰醌二肟(即交聯(lián)劑DQO)、亞甲基雙鄰氯苯胺(即交聯(lián)劑 MOCA)、過苯甲酸叔丁酯(即交聯(lián)劑TPB)、對(duì)醌二肟(即交聯(lián)劑QO)、二乙烯基苯、二異氰酸酯、雙馬來酰亞胺、三烯丙基異氰酸酯等。此外，無機(jī)化合物過氧硫酸銨也是一種交聯(lián)劑。
所謂外交聯(lián)劑就是在使用前加入，然后在室溫、加熱或輻照下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。外加交聯(lián)劑又分為以下類別：
⑴多異氰酸酯（JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四異氰酸酯）。
⑵多元胺類（丙二胺、MOCA）。
⑶多元醇類（聚乙二醇、聚丙二醇、三羥甲基丙烷）。
⑷縮水甘油醚（聚丙二醇縮水甘油醚）。
⑸無機(jī)物（氧化鋅、氯化鋁、硫酸鋁、硫黃、硼酸、硼砂、硝酸鉻）。
⑹有機(jī)物（苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶）。
⑺有機(jī)硅類（正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷)。
⑻苯磺酸類（對(duì)甲苯磺酸、對(duì)甲苯磺酰氯）。
⑼丙烯酸酯類（二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA、MMA）。
⑽有機(jī)過氧化物（過氧化二異丙苯，過氧化雙2，4一二氯苯甲酰）。
⑾金屬有機(jī)化合物（異丙醇鋁、醋酸鋅、乙酰丙酮鈦）。
⑿氮丙啶類。
⒀多功能聚碳化二亞胺類交聯(lián)劑。
⒁封閉型交聯(lián)劑。
⒂異氰酸酯類交聯(lián)劑。
所謂內(nèi)交聯(lián)劑意指作為一種單體在聚合時(shí)進(jìn)人大分子結(jié)構(gòu)鏈內(nèi)，或者作為一個(gè)組分加入到膠黏劑中，能夠穩(wěn)定儲(chǔ)存，只有在加熱到一定溫度或輻射條件才能發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。常用的內(nèi)交聯(lián)劑有烯類單體，如丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、二乙烯基苯、N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺。
交聯(lián)劑主要用在高分子材料（橡膠與熱固性樹脂）中。因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)就象一條條長(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的分子之間產(chǎn)生化學(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，橡膠中用的交聯(lián)劑主要是硫磺，另外要加促進(jìn)劑。
交聯(lián)劑的選擇基于它們的化學(xué)反應(yīng)性（例如，對(duì)于特定官能團(tuán)的專一性）以及其他與預(yù)期應(yīng)用相關(guān)的因素，包括：
化學(xué)特異性
間隔臂長(zhǎng)度
水溶性和細(xì)胞膜通透性
相同的或不同的反應(yīng)基團(tuán)（同雙功能與異雙功能比較）
自發(fā)反應(yīng)或光反應(yīng)性基團(tuán)
間隔臂是否可被剪切
包含可被放射性標(biāo)記或其他方式標(biāo)記的部分
交聯(lián)劑至少含有兩個(gè)反應(yīng)基團(tuán)。交聯(lián)的靶官能團(tuán)包括伯胺，巰基，羰基，碳水化合物以及羧酸類（見下面圖表）。
活性交聯(lián)劑基團(tuán)與其功能團(tuán)靶點(diǎn)
在使用交聯(lián)劑時(shí)，要盡量避免添加酸性填料，添加抗氧劑時(shí)也要慎重，其他芳烴油類助劑等對(duì)交聯(lián)效果都會(huì)起到不良影響，一定要注意這點(diǎn)。
交聯(lián)劑
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