交聯(lián)反應(yīng)主要發(fā)生在熱固性聚合物的
注塑加工成型過程中,通常采用壓縮、壓注和層壓等方法成型。但在熱塑性聚合物成型時(shí),由于成型條件或其他原因等也有可能引起交聯(lián)反應(yīng),使聚合物的性能變壞,這在成型過程中應(yīng)盡量避免。熱固性聚合物在尚未成型時(shí),通常其主要組成物都是線型的。
聚合物降解過程的實(shí)質(zhì)是大分子鏈發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化,如斷鏈、交聯(lián)和側(cè)基的變化等。在成型過程過程中,聚合物降解一般是難以完全避免的。聚合物降解的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生使塑件的強(qiáng)度下降、變色、變脆、發(fā)粘、塑件出現(xiàn)氣泡和流紋等弊病,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使聚合物破壞成為單體或其他低分子化合物,使成型不能順利進(jìn)行,導(dǎo)致塑件失去使用價(jià)值。在成型過程中,熱降解是主要的,而由應(yīng)力、氧、水和其他酸堿等雜質(zhì)引起的降解是次要的。
聚合物在成型過程中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的反應(yīng)稱為交聯(lián),通過交聯(lián)反應(yīng)能制得體型聚合物。和線型聚合物比較,體型聚合物在機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐溶劑性、化學(xué)穩(wěn)定性和塑件形狀穩(wěn)定性等方面均有提高。所以,在一些對(duì)強(qiáng)度、工作溫度、蠕變等要求較高的場(chǎng)合,交聯(lián)聚合物有較廣泛的應(yīng)用。
聚合物在成型過程中出現(xiàn)降解后,會(huì)使塑件的外觀變壞,內(nèi)在質(zhì)量降低,使用壽命縮短,因此在成型過程中,應(yīng)盡量減少或避免聚合物降解。聚合物的質(zhì)量很大程度上受合成過程中工藝的影響。例如大分子結(jié)構(gòu)中含有雙鏈和支鏈,相對(duì)分子質(zhì)量分散性大,原料不純或因后期凈化不良而混有引發(fā)劑、催化劑、酸、堿或金屬粉末等多種化學(xué)或機(jī)械雜質(zhì),這些都會(huì)影響聚合物的穩(wěn)定性并使加工性變壞。
特別聚酯、聚醚和聚酰胺等聚合物在存放 過程中容易從空氣吸附水分,使用前通常應(yīng)使水分含量降溫低到0.01%-0.05%以下。為使聚合物在不易產(chǎn)生降解的條件下加工成型,正確地確定合理的加工工藝和加工條件,對(duì)于那些熱穩(wěn)定性差、成型溫度和分解溫度非常接近的聚合物尤為重要。用繪制聚合物成型溫度范圍的方法,將有助于確定合理的成型條件。
聚合物成型
注塑加工件通常是在高溫和應(yīng)力作用下進(jìn)行的。由于聚合物大分子受熱和應(yīng)力的作用,或由于在高溫下受微量水分、酸、堿等雜質(zhì)及空氣中氧氣的作用,聚合物會(huì)發(fā)生相對(duì)分子量降低或大分子結(jié)構(gòu)改變等化學(xué)變化,通常把相對(duì)分子質(zhì)量降低的這種現(xiàn)象稱為降解或裂解。
根據(jù)聚合物的性能,特別是成型溫度較高的情況,應(yīng)考慮使用抗氧化劑、穩(wěn)定劑等以加強(qiáng)聚合物對(duì)降解的抵抗能力。聚合物的降解在大多數(shù)情況下是有害的,但也有例外,例如通過機(jī)械降解作用使聚合物之間或兩種聚合物的單體之間進(jìn)行接枝或嵌段聚合物配制共聚物,以改良聚合物性能并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍就是一例。
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