相間的交聯增容方法介紹

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相間的交聯增容方法涉及一個相分離系統之間的交聯。這種方法是商業高分子共混物常見的一種,例如輪胎制造中使用的橡膠混合。為了實現對輪胎的使用性能做適當平衡,經常采用相分離橡膠的交聯共混法。硫(或過氧化氫)的交聯將產生相之間共價鍵的連接,從而保證從一個相到另一個相的機械應力的有效傳遞。

基本上所有的常規硫(或過氧化氫)與不飽和彈性體的共混物可以歸類為共同交聯共混增容。

EPDM和天然橡膠(NR)的聯合硫化共混物使用巰基功能化EPDM制備的。巰基團能與NR雙鍵反應。這個程序的一個改變是將環氧樹脂或噁唑啉改性的NBR與巰基或酸酐改性的EPDM共混。與NBR/EPDM共混物(硫固化)相比,設法改善了力學性能。有相關文獻描述了氯磺化PE和羧基NBR的聯合交聯共混物,其中,SO2Cl能與羧基組進行反應。動態熱力學與量熱特征表明聯合交聯會產生相容共混物。氯化天然橡膠和人造橡膠暴露在150℃的高溫下會產生聯合交聯和化學反應消除反式1,4-聚異戊二烯單體。共混物是從分離相轉化到明顯的互容混合物。巰基改性的乙烯-醋酸乙烯酯與天然橡膠(有過氧化二異丙苯添加)共聚物共混證明聯合交聯的存在,并提高了強度。羧基NBR與氯化天然橡膠共混物可以在加熱下無需任何硫化添加劑進行聯合交聯。通過交聯得到的混合物具有良好的耐油性和耐磨性。類似的混合如羧基橡膠和氯丁橡膠亞硝酸鹽也可以聯合交聯(180℃)而無需硫化添加劑。動態熱力學與量熱特征結果表明兩相各自的Tg值只有輕微的變化。NBR作為增容劑加入到PVC/SBR(PS丁二烯橡膠),并不能提高拉伸強度和延展性。加入硫以后可以促進橡膠元件之間的聯合硫化從而能夠改善拉伸強度和韌性。

環氧樹脂/PU互穿網絡已在許多論文中進行了描述。據悉,這種組合不是一個"真正的"互穿網絡,因為環氧和PU交聯劑是相同的,因此是一個聯合交聯的網絡。這些系統可以使環氧樹脂的剛性和PU的韌性結合成一個剛硬/堅韌的熱固性塑料,氨基為終端的聚(環氧丙烷)低聚物可以作為EPDM-g-MA和PP-g-MA共混物的交聯劑。由此而產生的各相之間的交聯可以改善缺口韌性和延展性。使用3%的氨基終端低聚物可獲得最佳性能。一個有機與無機系統的聯合交聯的例子是關于TEOS(硅酸乙酯)環氧樹脂交聯形成硅酸鹽相。同步和連續共混物(也稱為互穿網絡),在這里將被歸類為共同交聯系統,因為環氧樹脂固化機制能夠產生羥基與TEOS凝結,使各相之間形成共價鍵(交聯)。同步聚合可以產生比連續聚合更高程度的相混合。

聚合物共混物的輻射可能會導致接枝聚合物的形成以及各個組成部分的交聯,最終形成聯合交聯結構。PVC/EVA的混合物在空氣中用電子束加速器輻照,可觀察到凝膠含量和力學性能的提高。LDPE/EVA的共混物通過電子束輻照后交聯,可以觀察到隨著EVA含量和輻照的增加,拉伸強度和延展性也隨之增加。將LDPE/EVA體系經電子束輻射后應用于發泡技術中可以使交聯泡沫強度明顯改善,并且降低了蠕變和壓縮永久形變。另一個變化涉及用含有唑啉或唑啉單體的聚硅氧烷促進羧基終端的PS和單胺終端的PA12的增容。該唑啉或唑啉單體與PS的羧基和PA12的單胺的反應會在界面留在改性硅氧烷聚合物,其中通過水-硅烷基團的水解將會引起交聯反應(鉑催化)。

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