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聚合物交联的含义及作用

【摘要】:聚合物由线型结构转变为体型结构的化学反应过程称为交联。交联反应主要用于热固性聚合物的成型固化中,对热塑性聚合物则一般不使其产生交联反应。不同的热固性聚合物,它们的硬化方式也不相同,但硬化速度都随温度升高而加快,最终完成的硬化程度与硬化过程持续的时间长短有关。

聚合物由线型结构转变为体型结构的化学反应过程称为交联。经交联后的塑件强度、耐热性、化学稳定性和尺寸稳定性均有所提高。

交联反应主要用于热固性聚合物的成型固化中,对热塑性聚合物则一般不使其产生交联反应。

在生产中,交联一词常常用“硬化”或“熟化”两词代替。所谓“硬化得好”或“硬化得完全”,并不意味着交联反应完全,而实际上只是指成型固化过程中的交联反应发展到了一种最为适宜的程度,在这种程度下,塑件能获得最佳的物理和力学性能。通常,由于各种原因,聚合物很难完全交联,但硬化程度可以彻底或超过100%。因此,生产中常将硬化程度超过100%的情况称为过熟;反之,则称为欠熟。

不同的热固性聚合物,它们的硬化方式(即交联反应过程)也不相同,但硬化速度都随温度升高而加快,最终完成的硬化程度与硬化过程持续的时间长短有关。硬化时间短时,塑件容易欠热,内部常会带有比较多的可溶性低分子物质,而且分子间的结合力也不强,因此导致塑件的强度、耐热性、化学稳定性和绝缘性指标下降,热膨胀、后收缩、残余应力、蠕变量等数值增大,塑件的表面缺少光泽,形状发生翘曲,甚至会产生裂纹。如果塑件出现裂纹,不仅会促使上述各种性能进一步恶化,而且还会使吸水量显著增加。硬化时间长,塑件容易过熟。过熟的塑件强度下降、变脆、变色、表面出现密集的小泡等,有时甚至还会炭化或降解。