交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑（蒼柏書屋）

1、第九章第九章 交聯(lián)劑交聯(lián)劑1聽雨C書屋主要內(nèi)容主要內(nèi)容l概述概述l交聯(lián)劑種類交聯(lián)劑種類l交聯(lián)劑機(jī)理交聯(lián)劑機(jī)理2聽雨C書屋9.1 交聯(lián)劑概述交聯(lián)劑概述 高分子材料的交聯(lián)過程需要一定條件：主要是加高分子材料的交聯(lián)過程需要一定條件：主要是加入交聯(lián)體系，并經(jīng)過一定的穩(wěn)定、壓力和時(shí)間。入交聯(lián)體系，并經(jīng)過一定的穩(wěn)定、壓力和時(shí)間。交聯(lián)結(jié)果：交聯(lián)結(jié)果：材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化性能變化符合要求3聽雨C書屋高高分分子子三三大大合合成成材材料料橡橡膠膠塑塑料料纖纖維維硫硫化化固固化化熱固性熱固性塑料塑料熱塑性熱塑性塑料塑料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)不交聯(lián)不交聯(lián)有些作適當(dāng)交聯(lián)有些作適當(dāng)交聯(lián)線性大分子線性大分子線性

2、線性實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)交聯(lián)交聯(lián)流變特性力學(xué)性能耐溶劑性但不能深度交聯(lián)4聽雨C書屋9.2 常用交聯(lián)劑常用交聯(lián)劑l交聯(lián)劑是使聚合物交聯(lián)起來的配合劑。（1）硫磺 最古老的硫化劑，橡膠工業(yè)用的最多。 適用范圍：不飽和橡膠 用量：軟制品-0.20.5phr 硬制品-2540phr 同類硫化劑有：硒、碲，價(jià)格昂貴。5聽雨C書屋（2 2）含硫化合物（）含硫化合物（R-S-S-RR-S-S-R） 在硫化過程中能分解出活性硫的化合物。在硫化過程中能分解出活性硫的化合物。 常用在電線絕緣層。其放出的硫的活性足以硫化常用在電線絕緣層。其放出的硫的活性足以硫化橡膠，而不足以硫化銅。（否則會(huì)在銅線表面形成黑橡膠，而不足以硫化銅。

3、（否則會(huì)在銅線表面形成黑色的硫化銅）色的硫化銅）（3 3）過氧化物（）過氧化物（R-O-O-RR-O-O-R） 主要用于樹脂和飽和橡膠的交聯(lián)，其本身不參與主要用于樹脂和飽和橡膠的交聯(lián)，其本身不參與交聯(lián)，主要起引發(fā)作用。交聯(lián)，主要起引發(fā)作用。 應(yīng)注意：應(yīng)注意：過氧化物會(huì)促進(jìn)分解，且價(jià)格昂貴，應(yīng)過氧化物會(huì)促進(jìn)分解，且價(jià)格昂貴，應(yīng)慎用。慎用。6聽雨C書屋（4 4）金屬氧化物）金屬氧化物 常用的有常用的有ZnOZnO、MgOMgO、PbOPbO，用在含鹵素原子的橡膠，用在含鹵素原子的橡膠中，如氯丁橡膠、溴化丁基橡膠。中，如氯丁橡膠、溴化丁基橡膠。（5 5）胺類（）胺類（NHNH2 2-R-R） 主要用

4、在熱固性塑料（酚醛塑料、氨基塑料）和主要用在熱固性塑料（酚醛塑料、氨基塑料）和部分酸酯類橡膠。部分酸酯類橡膠。（6 6）雙官能團(tuán)化合物）雙官能團(tuán)化合物 如烯類（苯乙烯）：可作為不飽和樹脂的交聯(lián)劑。如烯類（苯乙烯）：可作為不飽和樹脂的交聯(lián)劑。（7 7）合成樹脂）合成樹脂 如酚醛樹脂，可作為丁基橡膠、乙丙橡膠的交聯(lián)如酚醛樹脂，可作為丁基橡膠、乙丙橡膠的交聯(lián)劑。劑。7聽雨C書屋9.3 交聯(lián)機(jī)理交聯(lián)機(jī)理交聯(lián)體系不同，交聯(lián)機(jī)理不同。交聯(lián)體系不同，交聯(lián)機(jī)理不同。橡膠交聯(lián)橡膠交聯(lián)硫磺交聯(lián)硫磺交聯(lián)非硫磺交聯(lián)非硫磺交聯(lián)含硫化合物交聯(lián)含硫化合物交聯(lián)過氧化物交聯(lián)過氧化物交聯(lián)金屬氧化物交聯(lián)金屬氧化物交聯(lián)8聽雨C書屋1

5、 1、硫磺交聯(lián)機(jī)理、硫磺交聯(lián)機(jī)理 適用于不飽和橡膠、三元乙丙橡膠及不飽和度大于適用于不飽和橡膠、三元乙丙橡膠及不飽和度大于2%2%的的丁基橡膠。丁基橡膠。S+M+ZnOS+M+ZnO、HStHSt體系：交聯(lián)不飽和橡膠體系：交聯(lián)不飽和橡膠RHRHS:S:以以8 8硫環(huán)形式存在硫環(huán)形式存在M:M:促進(jìn)劑促進(jìn)劑9聽雨C書屋l交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂后產(chǎn)生硫氫基交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂后產(chǎn)生硫氫基RSxH,RSxH,而而ZnOZnO能與能與硫氫基作用，使所斷裂的交聯(lián)鍵再次結(jié)合為新硫氫基作用，使所斷裂的交聯(lián)鍵再次結(jié)合為新的交聯(lián)鍵，所以交聯(lián)鍵總數(shù)沒有減少。的交聯(lián)鍵，所以交聯(lián)鍵總數(shù)沒有減少。l硫化過程中產(chǎn)生的硫化氫會(huì)分解多硫鍵

6、，使交硫化過程中產(chǎn)生的硫化氫會(huì)分解多硫鍵，使交聯(lián)鍵減少，而聯(lián)鍵減少，而ZnOZnO能與硫化氫反應(yīng)。能與硫化氫反應(yīng)。lZnOZnO能與多硫鍵作用，脫出多硫鍵中的硫原子。能與多硫鍵作用，脫出多硫鍵中的硫原子。10聽雨C書屋2 2、非硫磺交聯(lián)機(jī)理、非硫磺交聯(lián)機(jī)理（1 1）含硫化合物）含硫化合物 含硫化合物分解出活性硫，使橡膠交聯(lián)起含硫化合物分解出活性硫，使橡膠交聯(lián)起來，其過程與硫交聯(lián)相似。來，其過程與硫交聯(lián)相似。 硫化膠的結(jié)構(gòu)主要是：硫化膠的結(jié)構(gòu)主要是：C-CC-C、C-S-CC-S-C、C-S-C-S-S-CS-C鍵。鍵。11聽雨C書屋（2 2）有機(jī)過氧化物）有機(jī)過氧化物 主要是主要是BPOBPO

7、（過氧化二苯甲酰）、（過氧化二苯甲酰）、DCPDCP（過（過氧化二異丙苯），可硫化除丁基橡膠和異丁橡氧化二異丙苯），可硫化除丁基橡膠和異丁橡膠外的所有其他橡膠，但主要硫化飽和橡膠，膠外的所有其他橡膠，但主要硫化飽和橡膠，如：硅橡膠、氟橡膠、如：硅橡膠、氟橡膠、EPREPR。12聽雨C書屋交聯(lián)機(jī)理：交聯(lián)機(jī)理：過氧化物分解過氧化物分解 在一定溫度下，共價(jià)電子對(duì)可以發(fā)生均在一定溫度下，共價(jià)電子對(duì)可以發(fā)生均裂生成游離基。裂生成游離基。脫去橡膠分子鏈上的氫，形成橡膠游離脫去橡膠分子鏈上的氫，形成橡膠游離基。基。橡膠游離基結(jié)合而交聯(lián)。橡膠游離基結(jié)合而交聯(lián)。13聽雨C書屋（3 3）金屬氧化物）金屬氧化物 Z

8、nOZnO、MgO MgO 、PbOPbO硫化氯丁橡膠、硫化氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、聚硫橡膠、氯醇橡膠。氯磺化聚乙烯、聚硫橡膠、氯醇橡膠。后三者為極性橡膠。后三者為極性橡膠。14聽雨C書屋交聯(lián)機(jī)理：交聯(lián)機(jī)理：雙鍵和氯轉(zhuǎn)移雙鍵和氯轉(zhuǎn)移脫氯脫氯交聯(lián)交聯(lián)15聽雨C書屋l對(duì)聚硫橡膠對(duì)聚硫橡膠HS-R-S-S-R-SHHS-R-S-S-R-SHZnOHS-R-S-S-R-SHS-R-S-S-R-SZnHS-R-S-S-R-S-R-S-S-R-SH16聽雨C書屋偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑l定義：能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。l結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有一種官能團(tuán)與高分子基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或至少有好的相容性，另一種官能團(tuán)與無機(jī)填料形成化學(xué)鍵。l作用：改善高分子材料與填料之間的界面性能，提高界面的粘合性，改善填充或增強(qiáng)后的高分子材料的性能。17聽雨C書屋l分類：硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑等。l硅烷類偶聯(lián)劑 研究最早且被廣泛應(yīng)用的品種之一，18聽雨C書屋酚醛樹脂應(yīng)用于橡膠分子交聯(lián)屬于哪種機(jī)理（ ） A 交聯(lián)劑引發(fā)自由基反應(yīng) B 交聯(lián)劑官能團(tuán)與高分子聚合物反應(yīng) C 交聯(lián)劑官能團(tuán)反應(yīng) D A和B含氯不同的氯化石蠟不可能作哪種助