Эффекты сшивки на полимерных цепочках

В микроскопическом мире полимерных материалов полимерные цепи напоминают группу переплетённых "молекулярных нитей", а сшивание похоже на плетение твёрдого "молекулярного моста" между этими нитями.

Сшивание, простыми словами, это процесс образования ковалентных связей между полимерными цепями. Не недооцените эти маленькие ковалентные связи. Их появление может значительно изменить характеристики полимерных материалов, значительно улучшая механические свойства и химическую стойкость материалов. ​

Глубокий анализ рабочего принципа сшивания​
С принципиальной точки зрения, полимерные молекулярные цепи изначально собирались вместе относительно свободно, и межмолекулярные силы были слабы, что ограничивало характеристики материала.

Процесс сшивания вводит сшивающие агенты или использует специфические методы возбуждения энергии для индукции химических реакций активных групп на полимерных цепях, тем самым образуя ковалентные связи.

Эти ковалентные связи подобны твёрдым узлам, которые соединяют полимерные цепи, которые изначально могли свободно перемещаться друг к другу и строят трёхмерную сетевую структуру. Образование этой сетевой структуры значительно ограничивает относительное смещение полимерных цепей, что делает общие характеристики материала качественным скачком. ​

Значительное улучшение механических свойств за счёт сшивания​
В отношении механических свойств эффект сшивания особенно значителен. Несшитые полимерные материалы, из-за лёгкости скольжения молекулярных цепей, часто показывают характеристики низкой прочности, низкой твёрдости и лёгкой деформации. После сшивания твёрдость, прочность и упругость материала могут быть значительно улучшены. Например, в случае резинок, натуральный каучук мягкий, когда он не сшит, и трудно восстановить его первоначальную форму после растяжения, и его характеристики ограничены.

Однако, когда天然橡胶通过硫化交联（常见的交联方法，使用硫作为交联剂），在橡胶分子链之间形成共价键，原本松散的分子结构转变为紧密的三维网络。此时，橡胶不仅硬度增加，能够承受更大的外力，还具有优良的弹性，能够在拉伸后迅速恢复其原始形状。

Это отличное механическое свойство делает вулканизированный каучук широко используемым в шинах, уплотнениях и других областях. Кроме того, в инженерных пластиках, перекрестное связывание также может значительно улучшить ударопрочность и усталостную прочность материала, продлить срок службы материала и соответствовать требованиям высокой производительности материалов в высококлассных областях, таких как аэрокосмическая и автомобилестроительная промышленность. ​

Механизм перекрестного связывания для повышения химической стойкости​
С точки зрения химической стойкости, перекрестное связывание также играет ключевую роль. Не перекрестные полимерные материалы имеют большие промежутки между молекулярными цепями, и химические вещества могут легко проникать в материал и реагировать с молекулярными цепями, что приводит к ухудшению性能 материала или даже к его растворению или разложению.

Трехмерная структура сети, образованная перекрестным связыванием, как твердый барьер, который может эффективно блокировать вторжение химических веществ. Например, перекрестные материалы из полиэтилена более устойчивы к химическим веществам, таким как кислоты, щелочи и органические растворители, чем обычный полиэтилен.

В области химических трубопроводов трубопроводы из сшитого полиэтилена могут транспортировать различные коррозионные жидкости в течение длительного времени без повреждений, обеспечивая безопасную и стабильную работу химического производства. Кроме того, сшивание также может улучшить стойкость полимерных материалов к старению, сопротивляться эрозии материалов такими экологическими факторами, как ультрафиолетовые лучи и кислород, так что материалы могут по-прежнему сохранять хорошую производительность при длительном использовании на улице. ​

Разнообразные способы достижения сшивания​
Существует много методов сшивания, наиболее распространенными из которых являются химическое сшивание, физическое сшивание и радиационное сшивание. Химическое сшивание в основном достигается путем добавления сшивающих агентов. Разные сшивающие агенты подходят для разных полимерных систем и могут точно контролировать степень сшивания и структуру сшивания.

Физическое сшивание использует физические условия, такие как температура и давление, для формирования обратимой структуры сшивания между полимерными цепями. Этот метод сшивания имеет характеристики простого процесса. Радиоактивное сшивание использует высокоэнергетические лучи (такие как γ-лучи, электронные лучи и т.д.) для инициирования реакций сшивания в полимерных цепях. Этот метод не требует добавления сшивающих агентов, и процесс сшивания легко контролировать. Он часто используется для подготовки высокоэффективных специальных полимерных материалов.

Наша платформа связывает сотни проверенных Китайских химических поставщиковс покупателями по всему миру, способствуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и высокоценным партнерствам. Независимо от того, ищете ли вы оптовые товары, специальные химикаты или услуги по индивидуальному закупу, TDD-Global заслуживает доверия, чтобы стать вашим первым выбором.