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(1)过氧化物交联主要包括两个过程
①首先,在加工设备中通过熔融共混,将合适的过氧化物加入聚合物基体中,得到可交联聚合物。随后将此可交联聚合物加工成型(如电缆绝缘料和管材),同时应避免不期望的过早交联(预固化、焦烧)。
②成型产品经过热处理则可得到交联结构,此过程一般在挤出后直接在线进行.
(2)过氧化物是该交联技术的关键因素,它必须满足以下诸多要求
①过氧化物/聚烯烃混合物在加工温度下(即高于聚烯烃熔点的温度),分解速度必须非常慢,如LPDE的m· p·为110℃,而HDPE的为135℃。
②在热处理阶段能快速分解以实现高速交联。
③分解产生的初级自由基,可通过夺氢生成聚烯烃大自由基。
④其他要求包括物理状态、贮存稳定性、健康和安全以及与食物接触的应用等。
所以,在大量不同的过氧化物中,适用于聚烯烃交联的则很有限。
(3)聚烯烃的有机过氧化物交联反应,一般可分为三个连续的阶段
①过氧化物均裂产生初级自由基。
②自由基从聚烯烃链上夺取H原子,生成稳定的过氧化物分解产物和聚烯烃大自由基。
③两个大自由基结合形成C·C交联键。
如果在整个交联反应中第一步是速控步骤时,则反应效率主要取决于在该步生成的初级自由基的类型,以及第二步反应中产生的聚烯烃大自由基的类型。所以,在交联过程中,过氧化物和聚烯烃的化学结构都具有决定性的作用。
几乎所有工业聚合物的主链上都有仲氢或叔氢原子。因此,几乎所有的热塑性塑料及天然和合成弹性体,都可以利用过氧化物通过夺取氢原子的方式进行交联。只有少数聚合物,如PP、 PVC和1·丁烯或异丁烯的均聚/共聚物,倾向于发生断链反应,单独采用过氧化物进行交联很少见或不可能。
与硫化反应不同,对子两种不同的聚合物,过氧化物交联反应的速度并没有显著差别,因此交联不同聚合物的共混物时,也能得到均匀交联的材料。因为过氧化物交联并不依赖于聚合物基体中的双键,聚合物或弹性体共混物中的交联键是同时形成的。对聚合物共混物进行的交联可以优化成品的化学和物理特性。