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交联剂

概述 化学性质 溶解性 分类 外交联剂 内交联剂 交联剂的作用 交联剂的选择 注意事项

CAS号:
英文名称: Cross-linking agent
英文同义词:
中文名称: 交联剂
中文同义词: 交联剂
CBNumber: CB01125272
分子式:
分子量: 0
MOL File: Mol file
交联剂化学性质
安全信息

交联剂 性质、用途与生产工艺

概述
所谓“交联”系指将线型(或有轻度支链)高分子转变为体型(三维网状)结构高分子的作用,凡能在分子间起架桥作用,促使上述作用发生或加速的物质,称为交联剂。交联剂是通过化学键的形成将聚合物交联。产生交联的基本化学键可分三类:
1.通过极性键产生交联如甲醛将聚丙烯酰胺交联;
2.通过离子键产生交联如氯化钡将褐藻酸钠交联;
3.通过配价键产生交联如锆的多核羟桥络离子将聚丙烯酰胺交联。
但更多的交联是通过两种化学键产生,如硼酸将半乳甘露聚糖交联是通过极性键和配价键,由铬的多核羟桥络离子将钠羧甲基纤维素交联是通过离子键和配价键等。稠化酸和水基冻胶压裂液的配制,除需要稠化剂外,还需要使用交联剂。
化学性质
交联剂在常温下性能十分稳定,可长期在室温下贮存。TAIC的功能团为三个烯丙基,具有脂肪族烯烃的一般通性,如多种加成反应、均聚和共聚反应、Prins反应等。在过氧化物引发下,TAIC较其他烯丙基更易发生聚合反应,在空气中加热到140℃以上即发生自聚反应,成为透明、质硬的均聚物。
交联剂常是分子中含多个官能团的物质,如有机二元酸、多元醇等;或是分子内含有多个不饱和双键的化合物,如二乙烯基苯和二异氰酸酯,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等。可同单体一起投料,待缩聚(或聚合)到一定程度发生交联,使产物变为不溶的交联聚合物;也可在线型分子中保留一定数量的官能团(或双键),再加入特定物质进行交联,如酚醛树脂的固化和橡胶的硫化等。
溶解性
溶于芳烃、卤化烃、环烷烃、丙酮、多种醇等,微溶于烷烃,不溶于水。
分类
交联剂在不同的行业中有不同叫法,例如在橡胶行业中称为“硫化剂”,在塑料行业中称为“固化剂”、“熟化剂”、硬化剂”,在粘接剂行业中称为“固化剂”。但它的含义均为使线性高分子交联为网状结构。故在本条中,除“硫化剂”单独列条外,均作为交联剂包括在内。常用交联剂有:有机过氧化物、胺类、肟类、有机硫化物、酚树脂类、有机二元酸、多元醇、分子中含有多个不饱和双键的化合物及多巯基聚合物等,例如2,5-二甲基-2,5二(叔丁基过氧基)己烷(即交联剂AD)、过氧化苯甲酰(即交联剂BPO)、二叔丁基过氧化物(即交联剂DBP)、二枯基过氧化物(即交联剂DCP)、对苯甲酰醌二肟(即交联剂DQO)、亚甲基双邻氯苯胺(即交联剂 MOCA)、过苯甲酸叔丁酯(即交联剂TPB)、对醌二肟(即交联剂QO)、二乙烯基苯、二异氰酸酯、双马来酰亚胺、三烯丙基异氰酸酯等。此外,无机化合物过氧硫酸铵也是一种交联剂。
外交联剂
所谓外交联剂就是在使用前加入,然后在室温、加热或辐照下发生交联反应。外加交联剂又分为以下类别:
⑴多异氰酸酯(JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四异氰酸酯)。
⑵多元胺类(丙二胺、MOCA)。
⑶多元醇类(聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷)。
⑷缩水甘油醚(聚丙二醇缩水甘油醚)。
⑸无机物(氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硫黄、硼酸、硼砂、硝酸铬)。
⑹有机物(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有机硅类(正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷)。
⑻苯磺酸类(对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯)。
⑼丙烯酸酯类(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有机过氧化物(过氧化二异丙苯,过氧化双2,4一二氯苯甲酰)。
⑾金属有机化合物(异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛)。
⑿氮丙啶类。
⒀多功能聚碳化二亚胺类交联剂。
⒁封闭型交联剂。
⒂异氰酸酯类交联剂。
内交联剂
所谓内交联剂意指作为一种单体在聚合时进人大分子结构链内,或者作为一个组分加入到胶黏剂中,能够稳定储存,只有在加热到一定温度或辐射条件才能发生交联反应。常用的内交联剂有烯类单体,如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺。
交联剂的作用
交联剂主要用在高分子材料(橡胶与热固性树脂)中。因为高分子材料的分子结构就象一条条长的线,没交联时强度低,易拉断,且没有弹性,交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键,使线型分子相互连在一起,形成网状结构,这样提高橡胶的强度和弹性,橡胶中用的交联剂主要是硫磺,另外要加促进剂。
交联剂的选择
交联剂的选择基于它们的化学反应性(例如,对于特定官能团的专一性)以及其他与预期应用相关的因素,包括:
化学特异性
间隔臂长度
水溶性和细胞膜通透性
相同的或不同的反应基团(同双功能与异双功能比较)
自发反应或光反应性基团
间隔臂是否可被剪切
包含可被放射性标记或其他方式标记的部分
交联剂至少含有两个反应基团。交联的靶官能团包括伯胺,巯基,羰基,碳水化合物以及羧酸类(见下面图表)。
活性交联剂基团与其功能团靶点
活性交联剂基团与其功能团靶点
注意事项
在使用交联剂时,要尽量避免添加酸性填料,添加抗氧剂时也要慎重,其他芳烃油类助剂等对交联效果都会起到不良影响,一定要注意这点。
交联剂 上下游产品信息
上游原料
1,3-丁二烯 苯乙烯 丙烯酸正丁酯 苯胺 环己胺
下游产品
玻璃胶 UV无影胶
交联剂 生产厂家      全球有 26家供应商        交联剂国内生产厂家
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