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2015-09-15

交聯(lián)劑TAIC

性質(zhì)

常是分子liuhuang中含多個(gè)官能團的物質(zhì),如有機二元酸、多元醇等;或是分子內含有多個(gè)不飽和雙鍵的化合物,如二乙烯基苯和二異*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(xiàn)型分子中保留一定數量的官能團(或雙鍵),再加入特定物質(zhì)進(jìn)行交聯(lián),如酚醛樹(shù)脂的固化和橡膠的硫化等。

作用

交聯(lián)劑主要用在高分子材料(橡膠與熱固性樹(shù)脂)中。因為高分子材料的分子結構就象一條條長(cháng)的線(xiàn),沒(méi)交聯(lián)時(shí)強度低,易拉斷,且沒(méi)有彈性,交聯(lián)劑的作用就是在線(xiàn)型的分子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵,使線(xiàn)型分子相互連在一起,形成網(wǎng)狀結構,這樣提高橡膠的強度和彈性,橡膠中用的交聯(lián)劑主要是**,另外要加促進(jìn)劑。


1、多種熱塑塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等)的交聯(lián)和改性。熱交聯(lián)一般添加量為1-3%,另加*******(DCP)為0.2-1%;輻照交聯(lián)添加量為0.5-2%,可不再加DCP。交聯(lián)后可顯著(zhù)提高制品的耐熱性、阻燃性、耐溶劑性、機械強度及電性能等。它比單獨采用過(guò)氧化物體系交聯(lián)要顯著(zhù)地提高產(chǎn)品質(zhì)量,且無(wú)異味。典型用于聚乙烯、聚乙烯/氯化聚乙烯、聚乙烯/EVA交聯(lián)電纜和聚乙烯高、低發(fā)泡制品。


2、乙丙橡膠、各種氟橡膠、CPE等特種橡膠的助硫化(與DCP并用,一般用量為0.5-4%),可顯著(zhù)地縮短硫化時(shí)間、提高強度、耐磨性、耐溶劑和耐腐蝕性。


3、丙烯酸、苯乙烯型離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)。它比二乙烯苯交聯(lián)劑用量少、質(zhì)量高、可制備抗污、強度大、大孔徑、耐熱、耐酸堿、抗氧化等性能**的離子交換樹(shù)酯。這是國內外新近開(kāi)發(fā)的,前景極好的新型離子交換樹(shù)酯。


4、聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯等的改性??娠@著(zhù)地提高耐熱性、光學(xué)性能和工藝加工性能等。典型用于普通有機玻璃的耐熱改性。


5、環(huán)氧樹(shù)酯、DAP(聚苯二甲酸二烯丙酯)樹(shù)酯的改性??商岣吣蜔嵝?、粘合性、機械強度和尺寸穩定性。典型用于環(huán)氧灌封料和包封料的改性。


6、不飽和聚酯和熱塑聚酯的交聯(lián)和改性??娠@著(zhù)提高耐熱性、抗化學(xué)腐蝕性、尺寸穩定性、耐候性和機械性能等。典型用于提高熱壓性不飽和聚酯玻璃鋼制品耐熱性,改性后的制品使用溫度可達180℃以上。


7、TAIC本身的均聚物——聚三烯丙基異三聚*酸酯為一種透明、硬質(zhì)、耐熱、電絕緣優(yōu)良的樹(shù)脂,亦可用于粘合玻璃及陶瓷等。典型用于制造多層安全玻璃。


8、聚苯乙烯的內增塑、苯乙烯與TAIC等共聚改性,可制得透明的、耐碎的制品。


9、金屬耐熱、***、耐候性的保護劑,TAIC預聚物在金屬表面進(jìn)行烤鍍,其烤鍍膜具有十分優(yōu)良的耐熱、耐輻射、耐候性和電絕緣性。典型用于制造微電子產(chǎn)品的印刷線(xiàn)路板等絕緣材料。


10、用作光固化涂料、光致抗蝕劑、阻燃劑和阻燃交聯(lián)劑等的中間體。典型用于合成高效阻燃劑TBC和阻燃交聯(lián)劑DABC。


溶解性

溶于芳烴、鹵化烴、環(huán)烷烴、**、多種醇等,微溶于烷烴,不溶于水。 化學(xué)性質(zhì):在常溫下性能十分穩定,可長(cháng)期在室溫下貯存。TAIC的功能團為三個(gè)烯丙基,具有脂肪族烯烴的一般通性,如多種加成反應、均聚和共聚反應、Prins反應等。在過(guò)氧化物引發(fā)下,TAIC較其他烯丙基更易發(fā)生聚合反應,在空氣中加熱到140℃以上即發(fā)生自聚反應,成為透明、質(zhì)硬的均聚物。


常見(jiàn)分類(lèi)

交聯(lián)劑也叫固化劑、硬化劑、熟化劑,它能使線(xiàn)型或輕度支鏈型的大分子轉變成三維網(wǎng)狀結構,以此提高強度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能,可用于發(fā)泡或不發(fā)泡制品.

常見(jiàn)的交聯(lián)劑為有機過(guò)氧化物:


DCP

即*******,*為常用,密度1.08克/立方厘米,熔點(diǎn)42℃,分解溫度120~125℃,折光率1.54,117℃時(shí)半衰期為10小時(shí),常與氧化鋅并用,提高強度及耐老化性。


BPO

即過(guò)氧化苯甲酰,白色粉末,熔點(diǎn)103~106℃,極不穩定,不溶于水,微溶于有機溶劑。


DTBP

即二叔丁基過(guò)氧化物,微黃色透明液體,密度為0.8克/立方厘米,沸點(diǎn)110℃,燃點(diǎn)183℃,折光率1.4,126℃時(shí)半衰期為10小時(shí)。


DBHP

即過(guò)氧化氫二異丙苯,淺黃色液體,受熱或與酸堿接觸容易分解。

還有二亞乙基三胺(DTA)又稱(chēng)二乙三胺,無(wú)色液體,沸點(diǎn)207℃,密度0.954克/立方厘米,折光率1.5,閃點(diǎn)94℃,常用于環(huán)氧樹(shù)脂,一般添加量5 %~10%。


雙25

即2,5-二甲基-2,5 二叔丁基過(guò)氧化己烷,簡(jiǎn)稱(chēng)雙25,其商品有兩種,一種為純度90%的淡黃色液體,密度為0.85克/立方厘米;另一種為純度50%的白色粉末,分解溫度179℃(半衰期1分鐘)、118℃(半衰期為10小時(shí))。雙25是一種高溫交聯(lián)劑,常用于乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、氯化聚乙烯等,能提高制品的強度、硬度等。2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-異丙基咪唑、四氣鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、三亞乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺等也都是交聯(lián)劑,大部分用于熱固性塑料,作為固化劑使用。


注意事項

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(lèi)助劑等對交聯(lián)效果都會(huì )起到不良影響,一定要注意這點(diǎn)。
聚乙烯(PE)電纜、管材等產(chǎn)品經(jīng)過(guò)交聯(lián)后,產(chǎn)品性能大大提高,如機械力學(xué)性能,耐熱性能及耐環(huán)境應力開(kāi)裂性能(ES-CR均得到了很大提高,用于這類(lèi)產(chǎn)品的交聯(lián)劑品種除用*******外,也有用硅烷類(lèi)接枝交聯(lián)的。
如乙烯基三乙氧基硅燒(A1522),其硅含量為13.5%~14.5%,就是一種交聯(lián)劑。
實(shí)例 交聯(lián)聚乙烯材料
HDPE 50
LLDPE 50
A151 0.5~2
DCP 0.5~1
二月桂酸二丁基錫 0.5

這里A151為交聯(lián)劑,DCP為接枝引發(fā)劑,二月桂酸二丁基錫為接枝催化劑。生產(chǎn)工藝采用二步法或一步法均可以得到交聯(lián)產(chǎn)品。交聯(lián)PE管材可用于輸送熱水、煤氣、化工腐蝕性液體等。


分類(lèi)

交聯(lián)劑分為外交聯(lián)劑和內交聯(lián)劑。


1、外交聯(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。外加交聯(lián)劑又分為以下類(lèi)別:?、哦喈?酸酯(JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四異*酸酯)?!、贫嘣奉?lèi)(丙二胺、MOCA)。
⑶多元醇類(lèi)(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(wú)機物(氧化鋅、氯化鋁、**鋁、硫黃、硼酸、硼砂、硝酸鉻)。
⑹有機物(苯乙烯、a-甲基苯乙烯、***、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶)。
⑺有機硅類(lèi)(正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷)。
⑻苯磺酸類(lèi)(對**磺酸、對**磺酰氯)。
⑼丙烯酸酯類(lèi)(二丙烯酸-1,4-丁二醇酯、**********、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA、MMA)。
⑽有機過(guò)氧化物(*******,過(guò)氧化雙2,4一二氯苯甲酰)。
⑾金屬有機化合物(異丙醇鋁、醋酸鋅、乙酰**鈦)。
⑿氮丙啶類(lèi)
⒀多功能聚碳化二亞胺類(lèi)交聯(lián)劑。
⒁封閉型交聯(lián)劑

⒂異*酸酯類(lèi)交聯(lián)劑


2、內交聯(lián)劑

所謂內交聯(lián)劑意指作為一種單體在聚合時(shí)進(jìn)人大分子結構鏈內,或者作為一個(gè)組分加入到膠黏劑中,能夠穩定儲存,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。常用的內交聯(lián)劑有烯類(lèi)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**丙烯酰胺。


選用

對于不同的膠黏劑,應當選擇適其所用的交聯(lián)劑,對交聯(lián)劑則有如下一些要求:
⑴交聯(lián)劑的活性基團能與膠黏劑中組分反應形成交聯(lián)結構。
⑵交聯(lián)效率高,只要加入少量便可獲得穩定的交聯(lián)結構。
⑶交聯(lián)速度適宜,過(guò)快過(guò)慢都不利。
⑷幾種交聯(lián)劑混合使用,可獲得較好的綜合效果。

⑸交聯(lián)劑在工藝處理和儲存期內穩定,不發(fā)生有害反應和凝聚作用。無(wú)毒害、無(wú)刺激性、不污染環(huán)境。


使用配比

一、環(huán)氧樹(shù)脂可以通過(guò)基于酸類(lèi)、胺類(lèi)、氨基樹(shù)脂、異*酸酯、酚醛樹(shù)脂等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);
二、氨基樹(shù)脂可以通過(guò)基于異*酸酯、羧酸或酐類(lèi)、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);
三、酚醛樹(shù)脂可以通過(guò)基于酸類(lèi)、環(huán)氧樹(shù)脂和異*酸酯等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);
四、醇酸樹(shù)脂可以通過(guò)基于酸類(lèi)、胺類(lèi)、氨基樹(shù)脂、異*酸酯、酚醛樹(shù)脂、過(guò)氧化物、光引發(fā)劑等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);
五、丙烯酸樹(shù)脂可以通過(guò)基于胺類(lèi)、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、異腈酸酯、酚醛樹(shù)脂、自由基等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);
六、聚乙烯可以通過(guò)基于過(guò)氧化物、硅烷醇、電子束等進(jìn)行交聯(lián);
七、常規彈性體可以通過(guò)基于**、過(guò)氧化物、異腈酸酯等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián);

八、特殊彈性體可以通過(guò)基于金屬氧化物、硅烷醇、樹(shù)脂、胺類(lèi)等,進(jìn)行冷&熱固化體系交聯(lián)。


交聯(lián)工藝

微波工藝:基本原理大家都比較熟悉的,但是值得記住的一點(diǎn)是由碳氫材料組成的日用聚合材料不能用微波進(jìn)行加熱。讓我們以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、天然橡膠和聚異戊二烯、SBR、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、聚丁二烯等為例,為了能夠應用這一技術(shù),有必要加入相當數量的(重量比為10%―50%)微波下加熱材料,例如:

1)炭黑 

2)金屬粉末(小心燃燒危險)

 3)表面處理過(guò)的二氧化硅

 4)強磁性和鐵磁性粉末 

5)鋇和鉛的鈦酸鹽以及鋯酸鹽 

6)高度偶極化的有機酯類(lèi)、鄰苯二甲酸酯和羧酸酯類(lèi) 

7)聚氧乙烯醇和相關(guān)醚類(lèi)與酯類(lèi)

 8)胺類(lèi)

另一種方法在于使用少量的催化劑(0.2到1%)。有專(zhuān)家描述了使用反應性催化劑的使用,提高了包括交聯(lián)在內的多種化學(xué)反應的速度(超過(guò)四倍)。這些催化劑在微波條件下,生成微波敏感性中間產(chǎn)物,但是在沒(méi)有微波的條件下對熱表現為惰性。應用實(shí)例是通過(guò)胺類(lèi)、酐和羧酸硫化劑固化的環(huán)氧樹(shù)脂;硅樹(shù)脂彈性體、環(huán)氧化橡膠的交聯(lián);不飽和橡膠的**硫化;過(guò)氧化物硫化;不飽和聚酯樹(shù)脂、烯丙基碳酸酯和烯丙基鄰苯二甲酸酯樹(shù)脂的固化等。

通過(guò)對比,其它的一些聚合物如聚甲醛、增塑聚氯乙烯、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丙烯酸(類(lèi))橡膠等等都可以通過(guò)微波進(jìn)行直接處理。


應用范圍

交聯(lián)劑SAC-100主要應用于丙烯酸乳液,聚氨酯乳液,羧基丁苯乳液等,提高乳液的粘合強度和表面附著(zhù)力。
應用于以下領(lǐng)域:水性丙烯酸壓敏膠,水性丙烯酸膠粘劑,水性丙烯酸涂料,水性丙烯酸皮革涂飾劑等。

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