交联剂

交联剂

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中文名；三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯) 外文名；-[(3-aziridin-1-ylpropionyl)methyl]-2-ethylpropane-1,3|}

交联剂又称作架桥剂，是聚烃类光致抗蚀剂的重要组成部分，这种光致抗蚀剂的光化学固化作用，依赖于带有双感光性官能团的交联剂参加反应，交联剂曝光后产生双自由基，它和聚烃类树脂相作用，在聚合物分子链之间形成桥键，变为三维结构的不溶性物质。

目录

性质

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。

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像一条条长的线，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，这样提高高分子材料的强度和弹性，橡胶中用的交联剂主要是硫磺，另外要加促进剂。

1、多种热塑塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等）的交联和改性。热交联一般添加量为1-3%，另加过氧化二异丙苯（DCP）为0.2-1%；辐照交联添加量为0.5-2%，可不再加DCP。交联后可显著提高制品的耐热性、阻燃性、耐溶剂性、机械强度及电性能等。它比单独采用过氧化物体系交联要显著地提高产品质量，且无异味。典型用于聚乙烯、聚乙烯/氯化聚乙烯、聚乙烯/EVA交联电缆和聚乙烯高、低发泡制品。

2、乙丙橡胶、各种氟橡胶、CPE等特种橡胶的助硫化（与DCP并用，一般用量为0.5-4%），可显著地缩短硫化时间、提高强度、耐磨性、耐溶剂和耐腐蚀性。

3、丙烯酸、苯乙烯型离子交换树脂的交联。它比二乙烯苯交联剂用量少、质量高、可制备抗污、强度大、大孔径、耐热、耐酸碱、抗氧化等性能极佳的离子交换树酯。这是国内外新近开发的，前景极好的新型离子交换树酯。

4、聚丙烯酸酯、聚烷基丙烯酸酯等的改性。可显著地提高耐热性、光学性能和工艺加工性能等。典型用于普通有机玻璃的耐热改性。

5、环氧树酯、DAP（聚苯二甲酸二烯丙酯）树酯的改性。可提高耐热性、粘合性、机械强度和尺寸稳定性。典型用于环氧灌封料和包封料的改性。

6、不饱和聚酯和热塑聚酯的交联和改性。可显著提高耐热性、抗化学腐蚀性、尺寸稳定性、耐候性和机械性能等。典型用于提高热压性不饱和聚酯玻璃钢制品耐热性，改性后的制品使用温度可达180℃以上。

7、TAIC本身的均聚物——聚三烯丙基异三聚氰酸酯为一种透明、硬质、耐热、电绝缘优良的树脂，亦可用于粘合玻璃及陶瓷等。典型用于制造多层安全玻璃。

8、聚苯乙烯的内增塑、苯乙烯与TAIC等共聚改性，可制得透明的、耐碎的制品。

9、金属耐热、抗辐射、耐候性的保护剂，TAIC预聚物在金属表面进行烤镀，其烤镀膜具有十分优良的耐热、耐辐射、耐候性和电绝缘性。典型用于制造微电子产品的印刷线路板等绝缘材料。

10、用作光固化涂料、光致抗蚀剂、阻燃剂和阻燃交联剂等的中间体。典型用于合成高效阻燃剂TBC和阻燃交联剂DABC。

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。 化学性质：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。

常见分类

交联剂也叫固化剂、硬化剂、熟化剂，它能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能，可用于发泡或不发泡制品.

常见的交联剂为有机过氧化物：

DCP

即过氧化二异丙苯，最为常用，密度1.08g/cm3，熔点42℃，分解温度120~125℃，折光率1.54，117℃时半衰期为10小时，常与氧化锌并用，提高强度及耐老化性。

BPO

即过氧化苯甲酰，白色粉末，熔点103~106℃，极不稳定，不溶于水，微溶于有机溶剂。

DTBP

即二叔丁基过氧化物，微黄色透明液体，密度为0.8g/cm3，沸点110℃，燃点183℃，折光率1.4，126℃时半衰期为10小时。

DBHP

即过氧化氢二异丙苯，浅黄色液体，受热或与酸碱接触容易分解。

还有二亚乙基三胺（DTA）又称二乙三胺，无色液体，沸点207℃，密度0.954克/立方厘米，折光率1.5，闪点94℃，常用于环氧树脂，一般添加量5 %~10%。

双25

即2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷，简称双25，其商品有两种，一种为纯度90%的淡黄色液体，密度为0.85克/立方厘米；另一种为纯度50%的白色粉末，分解温度179℃（半衰期1分钟）、118℃（半衰期为10小时）。双25是一种高温交联剂，常用于乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、氯化聚乙烯等，能提高制品的强度、硬度等。2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺等也都是交联剂，大部分用于热固性塑料，作为固化剂使用。

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。

聚乙烯（PE）电缆、管材等产品经过交联后，产品性能大大提高，如机械力学性能，耐热性能及耐环境应力开裂性能（ES-CR均得到了很大提高，用于这类产品的交联剂品种除用过氧化二异丙苯外，也有用硅烷类接枝交联的。

如乙烯基三乙氧基硅烷（A1522），其硅含量为13.5%~14.5%，就是一种交联剂。

实例 交联聚乙烯材料

HDPE 50

LLDPE 50

A151 0.5~2

DCP 0.5~1

二月桂酸二丁基锡 0.5

这里A151为交联剂，DCP为接枝引发剂，二月桂酸二丁基锡为接枝催化剂。生产工艺采用二步法或一步法均可以得到交联产品。交联PE管材可用于输送热水、煤气、化工腐蚀性液体等。

分类

交联剂分为外交联剂和内交联剂。

1、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、三羟甲基乙烷）。

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

2、内交联剂

所谓内交联剂意指作为一种单体在聚合时进入大分子结构链内，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。

选用

对于不同的交联剂，应当选择适其所用的交联剂，对交联剂则有如下一些要求：

⑴交联剂的活性基团能与胶黏剂中组分反应形成交联结构。

⑵交联效率高，只要加入少量便可获得稳定的交联结构。

⑶交联速度适宜，过快过慢都不利。

⑷几种交联剂混合使用，可获得最佳的综合效果。

⑸交联剂在工艺处理和储存期内稳定，不发生有害反应和凝聚作用。无毒害、无刺激性、不污染环境。

应用范围

交联剂SAC-100主要应用于丙烯酸乳液，聚氨酯乳液，羧基丁苯乳液等，提高乳液的粘合强度和表面附着力。

应用于以下领域：水性丙烯酸压敏胶，水性丙烯酸胶粘剂，水性丙烯酸涂料，水性丙烯酸皮革涂饰剂等。

参考来源

新型助交联剂PAPI在橡胶密封制品中的应用