交聯(lián)劑和偶聯(lián)劑實(shí)用教案

1、主要(zhyo)內(nèi)容概述概述交聯(lián)劑種類交聯(lián)劑種類(zhngli)交聯(lián)劑機(jī)理交聯(lián)劑機(jī)理第1頁(yè)/共25頁(yè)第一頁(yè)，共26頁(yè)。9.1 交聯(lián)劑概述(i sh) 高分子材料的交聯(lián)過(guò)程需要一定條件：主要是加入交聯(lián)體系，并經(jīng)過(guò)(jnggu)一定的穩(wěn)定、壓力和時(shí)間。交聯(lián)結(jié)果交聯(lián)結(jié)果(ji gu)：材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化性能變化符合要求第2頁(yè)/共25頁(yè)第二頁(yè)，共26頁(yè)。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(slio)熱塑性熱塑性塑料塑料(slio)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型體型(txng)結(jié)構(gòu)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)第3頁(yè)/共25頁(yè)第三頁(yè)，共26頁(yè)。9.2 常用(chn yn)交聯(lián)劑 交聯(lián)劑是使聚合物交聯(lián)起來(lái)的配合(pih)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。第4頁(yè)/共25頁(yè)第四頁(yè)，共26頁(yè)。（2 2）含硫化合物（）含硫化合物（R-S-S-RR-S-S-R） 在硫化過(guò)程中能分解出活性硫的化合物。在硫化過(guò)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橡常用在電線絕緣層。其放出的硫的活性足以硫化橡膠

3、，而不足以硫化銅。（否則會(huì)在銅線表面形成黑色膠，而不足以硫化銅。（否則會(huì)在銅線表面形成黑色的硫化銅）的硫化銅）（3 3）過(guò)氧化物（）過(guò)氧化物（R-O-O-RR-O-O-R） 主要主要(zhyo)(zhyo)用于樹脂和飽和橡膠的交聯(lián)，其用于樹脂和飽和橡膠的交聯(lián)，其本身不參與交聯(lián)，主要本身不參與交聯(lián)，主要(zhyo)(zhyo)起引發(fā)作用。起引發(fā)作用。 應(yīng)注意：過(guò)氧化物會(huì)促進(jìn)分解，且價(jià)格昂貴，應(yīng)慎應(yīng)注意：過(guò)氧化物會(huì)促進(jìn)分解，且價(jià)格昂貴，應(yīng)慎用。用。第5頁(yè)/共25頁(yè)第五頁(yè)，共26頁(yè)。（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，用在含鹵素(l

4、 (l s)s)原子的橡膠中，如氯丁橡膠、溴化丁基橡膠。原子的橡膠中，如氯丁橡膠、溴化丁基橡膠。（5 5）胺類（）胺類（NH2-RNH2-R） 主要用在熱固性塑料（酚醛塑料、氨基塑料）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。和部分酸酯類橡膠。（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)如烯類（苯乙烯）：可作為不飽和樹脂的交聯(lián)劑。劑。（7 7）合成樹脂）合成樹脂 如酚醛樹脂，可作為丁基橡膠、乙丙橡膠的交如酚醛樹脂，可作為丁基橡膠、乙丙橡膠的交聯(lián)劑。聯(lián)劑。第6頁(yè)/共25頁(yè)第六頁(yè)，共26頁(yè)。9.3 交聯(lián)機(jī)理(j l)交聯(lián)體系交聯(lián)體系(tx)不同

5、，交聯(lián)機(jī)理不同。不同，交聯(lián)機(jī)理不同。橡膠橡膠(xingjio)交聯(lián)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(guò)氧化物交聯(lián)過(guò)氧化物交聯(lián)金屬氧化物交聯(lián)金屬氧化物交聯(lián)第7頁(yè)/共25頁(yè)第七頁(yè)，共26頁(yè)。1 1、硫磺交聯(lián)機(jī)理、硫磺交聯(lián)機(jī)理 適用于不飽和橡膠適用于不飽和橡膠(xingjio)(xingjio)、三元乙丙橡、三元乙丙橡膠膠(xingjio)(xingjio)及不飽和度大于及不飽和度大于2%2%的丁基橡膠的丁基橡膠(xingjio)(xingjio)。S+M+ZnOS+M+ZnO、HStHSt體系體系(tx)(tx)：交聯(lián)不飽和：交聯(lián)不飽和橡膠橡膠RHRHS:S:以以

6、8 8硫環(huán)形式硫環(huán)形式(xngsh)(xngsh)存在存在M:M:促進(jìn)劑促進(jìn)劑第8頁(yè)/共25頁(yè)第八頁(yè)，共26頁(yè)。 交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂后產(chǎn)生交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂后產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)硫氫基硫氫基RSxH,RSxH,而而ZnOZnO能與硫氫基作用，使所斷裂的交聯(lián)鍵再次結(jié)合為能與硫氫基作用，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(méi)有減少。新的交聯(lián)鍵，所以交聯(lián)鍵總數(shù)沒(méi)有減少。 硫化過(guò)程中產(chǎn)生硫化過(guò)程中產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)的硫化氫會(huì)分解多硫鍵，使交聯(lián)鍵減少，而的硫化氫會(huì)分解多硫鍵，使交聯(lián)鍵減少，而ZnOZnO能與硫化氫反應(yīng)。能與硫化氫反應(yīng)。 ZnOZnO能與多

7、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。第9頁(yè)/共25頁(yè)第九頁(yè)，共26頁(yè)。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，使橡膠含硫化合物分解出活性硫，使橡膠(xingjio)(xingjio)交聯(lián)起來(lái)，其過(guò)程與硫交交聯(lián)起來(lái)，其過(guò)程與硫交聯(lián)相似。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-S-CC-S-S-C鍵。鍵。第10頁(yè)/共25頁(yè)第十頁(yè)，共26頁(yè)。（2 2）有機(jī)過(guò)氧化物）有機(jī)過(guò)氧化物 主要是主要是BPOBPO（過(guò)氧化二苯甲酰）、（過(guò)氧化二苯甲酰）、DCPDCP（過(guò)

8、氧化二異丙苯），可硫化除丁基橡膠（過(guò)氧化二異丙苯），可硫化除丁基橡膠(xingjio)(xingjio)和異丁和異丁橡膠橡膠(xingjio)(xingjio)外的所有其他橡膠外的所有其他橡膠(xingjio)(xingjio)，但主要硫化飽和橡膠，但主要硫化飽和橡膠(xingjio)(xingjio)，如：硅橡膠，如：硅橡膠(xingjio)(xingjio)、氟橡膠、氟橡膠(xingjio)(xingjio)、EPREPR。第11頁(yè)/共25頁(yè)第十一頁(yè)，共26頁(yè)。交聯(lián)機(jī)理：交聯(lián)機(jī)理：過(guò)氧化物分解過(guò)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

9、生成游離基。脫去橡膠分子脫去橡膠分子(fnz)(fnz)鏈上的氫，形鏈上的氫，形成橡膠游離基。成橡膠游離基。橡膠游離基結(jié)合而交聯(lián)。橡膠游離基結(jié)合而交聯(lián)。第12頁(yè)/共25頁(yè)第十二頁(yè)，共26頁(yè)。（3 3）金屬氧化物）金屬氧化物 ZnO ZnO、MgO MgO 、PbOPbO硫化氯丁橡膠硫化氯丁橡膠(l dn(l dn xin xin jio) jio)、氯磺化、氯磺化聚乙烯、聚硫橡膠、氯醇橡膠。后三聚乙烯、聚硫橡膠、氯醇橡膠。后三者為極性橡膠。者為極性橡膠。第13頁(yè)/共25頁(yè)第十三頁(yè)，共26頁(yè)。交聯(lián)機(jī)理：交聯(lián)機(jī)理：雙鍵雙鍵(shun jin)和氯轉(zhuǎn)移和氯轉(zhuǎn)移脫氯脫氯交聯(lián)交聯(lián)第14頁(yè)/共25頁(yè)第十四

10、頁(yè)，共26頁(yè)。 對(duì)聚硫橡膠對(duì)聚硫橡膠(xingjio)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-SH第15頁(yè)/共25頁(yè)第十五頁(yè)，共26頁(yè)。偶聯(lián)劑 定義：能改善(gishn)填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。 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(wú)機(jī)填料形成化學(xué)鍵。 作用：改善(gishn)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(gishn)填充或增強(qiáng)后的高分子材料的性能。第16頁(yè)/共25頁(yè)第十六頁(yè)，共26頁(yè)。 分類(f

11、n li)：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。 硅烷類偶聯(lián)劑 研究最早且被廣泛應(yīng)用的品種之一，第17頁(yè)/共25頁(yè)第十七頁(yè)，共26頁(yè)。酚醛樹脂應(yīng)用于橡膠分子交聯(lián)屬于(shy)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劑（ ）A 阻燃劑 B 增塑劑 C 抗靜電劑 D 潤(rùn)滑劑 第18頁(yè)/共25頁(yè)第十八頁(yè)，共26頁(yè)。 下列熱穩(wěn)定劑使用過(guò)程(guchng)中可能產(chǎn)生氯化鋅導(dǎo)致鋅燒的是（ ） A 鉛穩(wěn)定劑 B 金屬皂類 C 有機(jī)錫 D 有機(jī)輔助穩(wěn)定劑 第19頁(yè)/共25頁(yè)第十九頁(yè)，共26頁(yè)。第20頁(yè)/共25頁(yè)第二十頁(yè)，共26頁(yè)。第21頁(yè)/共25頁(yè)第二十一頁(yè)，共26頁(yè)。第22頁(yè)/共25頁(yè)第二十二頁(yè)，共26頁(yè)。第23頁(yè)/共25頁(yè)第二十三頁(yè)，共26頁(yè)。第24頁(yè)/共25頁(yè)第二十四頁(yè)，共26頁(yè)。感謝您的觀看(gunkn)！第25頁(yè)/共25頁(yè)第二十五頁(yè)，共26頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)主要內(nèi)容。高分子材料的交聯(lián)過(guò)程需要一定條件：主要是加入交聯(lián)體系，并經(jīng)過(guò)一定的穩(wěn)定、壓