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物理交联,交联聚合物

  • 物理
  • 2025-12-29

物理交联?物理交联是通过物理作用,如氢键、范德华力等,使高分子链相互连接。这种交联方式不涉及化学反应,交联点的形成和断裂取决于温度和外部环境。物理交联常见于一些弹性体和凝胶中。3. 辐射交联 辐射交联是利用高能辐射诱导高分子材料中的化学键断裂,产生自由基等活性物种,那么,物理交联?一起来了解一下吧。

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交联剂与高分子聚合物的交联机理主要包括交联剂引发自由基反应、交联剂的官能团与高分子聚合物反应、化学交联和物理交联四种类型

交联剂引发自由基反应:交联剂在此过程中充当引发剂角色,常见的是有机过氧化物。它既可与不饱和聚合物交联,也能与饱和聚合物交联。对于不饱和聚合物,有机过氧化物分解生成的自由基会引发高分子链脱氢,生成新的自由基,这些高分子自由基进行连锁反应或在双键处连锁加成,从而完成交联反应。例如,在橡胶硫化过程中,某些有机过氧化物类交联剂分解产生的自由基,可引发橡胶分子链上的不饱和键发生反应,形成交联结构。对于饱和聚合物,像聚乙烯和有机过氧化物反应,同样可以制得交联产物,通过自由基引发链式反应,使原本线性的聚乙烯分子链之间形成交联键,改善其性能。

交联剂的官能团与高分子聚合物反应:交联剂分子中含有的反应性双官能团、多官能团以及C=C双键等官能团,能与高分子化合物发生反应。交联剂作为桥基,将聚合大分子连接起来。以环氧树脂的固化反应为例,胺类化合物广泛应用其中,其分子中的氨基与环氧树脂分子链上的环氧基发生开环反应,通过N-R-N桥基把大分子链交联起来,形成体型分子结构,使环氧树脂从液态转变为固态,具备特定的力学性能和化学稳定性。

化学交联

1.物理交联:由氢键等物理力结合而成

2.化学交联:由共价键结合而成 1.为了提高聚合物使用性能而人为进行交联

2.使用过程中的老化交联 交联反应广泛运用于高聚物合成,如塑料、树脂、橡胶等合成和改性过程中。

塑料单体缩聚时,先产生支链,而后将交联成体型结构。这类缩聚过程称做体型缩聚。已经交联了的体型聚合物不溶、不熔、尺寸稳定,不能再模塑成型。而线型或支链型阶段,则可熔融塑化,受热后,潜在官能团进一步交联而固化,这种聚合物称做热固性聚合物。

由于交联反应的特殊性,热固性聚合物生产—般分两阶段进行:第一阶段先制成聚合不完全的预聚物,预聚物一般是线型或支链型低聚物,分子量约500~5000,可以是液体或固体;第二阶段是预聚物的成型固化,预聚物在加热和加压条件下,开始时仍有流动能力,可以充满模腔,经交联反应后,即成固定形状的制品。

醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等制造的工业涂料和汽车漆中,自干型的涂料、油漆一般都是由于树脂中的线性分子与空气中的氧直接发生氧化交联反应,使漆膜成型干燥,固定下来。双组份涂料、油漆一般需要加入固化剂而使热固性树脂成型。固化剂又可称为交联剂。

取向和交联什么意思

水凝胶材料的制备

水凝胶的制备主要基于交联的聚合物分子链网络构成,其制备方法主要分为物理交联和化学交联两大类。

一、物理交联

物理交联是指通过离子间作用、氢键、结晶化等物理方式形成水凝胶。

离子间作用:在较为温和的条件下进行,加入金属离子通常会增强凝胶的强度。例如,海藻酸钠和钙盐在水溶液中可以通过离子间作用形成水凝胶。

氢键作用:如琼脂糖溶液在高温下链状分子呈散乱分布,随温度降低,由于分子间氢键作用,形成双螺旋微胶束,这些微胶束随着温度继续降低而产生凝聚,形成具有三维网络结构的凝胶。

结晶作用:聚乙烯醇水溶液在冷冻-解冻过程中,由于结晶作用可以形成弹性凝胶。

物理交联形成的凝胶一般是可逆的,且该方法可避免使用有毒的有机溶剂及小分子交联剂,具有生物相容性好、可降解等优点。但此类方法合成的凝胶分子间相互作用力一般弱于化学键的作用力,因此普遍存在力学强度较差、稳定性不够好等问题。

二、化学交联

化学交联是指高分子链段间以共价键交联起来形成水凝胶。

物理交联和化学交联区别

晚上好,物理交联是指两种或者两种以上聚合物不形成化合物只是单一物理互相穿插形成大分子结构混合比如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮水溶液在干燥成膜后形成PVA-PVP,这种交联不影响两者原始分子没有变化。化学交联是两种或者多种化合物由于基团之间产生化学键或者化学反应生成了新的高分子聚合物结构,比如环氧树脂的环氧氯丙烷和乙二胺、PU的聚酯多元醇和异氰酸酯、亚克力的甲基丙烯酸甲酯和过氧化甲乙酮等等均形成一种终固物,交联后原始的单体和固化剂完全消失由终固物取而代之(也不再保留之前化合物的任何物理或者化学特性)。

交联聚合物

交联的方式主要分为两大类:

化学交联

干法交联:在温度达300400℃的高压气体中,经过一定的时间使聚乙烯分子链交联。但此方法不适用于低烟无卤材料,因为在此状况下,氢氧化物会分解为金属氧化物和水,导致电缆表面出现裂纹及水泡。

温水交联:将电线电缆置于90℃的温水中浸泡5至7小时,使氢氧化物吸收大量水分,虽然此方法能导致交联,但会使绝缘电阻下降,直接影响电缆的综合性能。

物理交联

利用电子加速器产生的高能量电子束流,轰击绝缘层及护套,将高分子链打断形成自由基。这些自由基不稳定,会相互重新组合,由原来的链状分子结构变为三维网状的分子结构而形成交联。此交联方式既无高温又无水,既能使聚烯烃交联,又不影响其阻燃性能和电气性能,因此低烟无卤聚烯烃材料通常采用辐照交联方式。

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