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交联剂可以形成反应性能较弱的自由基

第一类助交联剂通常是具有极性的多官能团低相对分子质量化合物,这些单体可以均聚或接枝到聚合物链上。如 三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA ),三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯 (TMPTAMA ),二丙烯酸乙二醇酯( EGDA ),二甲基丙烯酸乙二醇酯( EGDMA ) ,N ,N′- 对苯基双马来酰亚胺 (PDM或者 HVA-2),二丙烯酸锌( ZDA),二甲基丙烯酸锌(ZDMA )等。其中, TMPTMA 和 TMPTA又称为增硬剂,在用过氧化物硫化时,能有效增加硫化胶的硬度, 一般用量 1 份就能增加 1 单位硬度; PDM是一种多功能硫化助剂,在硫黄硫化、过氧化物硫化或树脂肟硫化中均能增加交联效率,提高硫化胶定伸应力。 酚醛树脂交联剂,交联剂厂家,辽宁交联剂.

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第二类助交联剂可以形成反应性能较弱的自由基, 并且只对硫化程度有作用。它们主要是通过夺氢来形成自由基。如氰尿酸三烯丙酯(TAC),异氰尿酸三烯丙酯( TAIC),1, 2- 聚丁二烯 (1 , 2-PBR) 、硫黄等。其中, 最常用的有 TAC和 TAIC,常用量为过氧化物的 50%~100%;硫黄常可作为 EPDM有效的有机过氧化物助交联剂,在一定程度上改善硫化胶的拉伸和撕裂性能, 但硫黄的加入会使硫化胶的臭味增大。助交联剂是指提高过氧化物交联效率的一类助剂,多数是带有多不饱和官能团的化合物。助交联剂对交联效率的贡献通常理解为提供更高浓度的反应活性点,对聚合物自由基歧化或链断裂等副反应的抑制作用,有助于形成更多的交联键。

助交联剂的具体使用效果不仅与其化学结构及添加量有关、同时还与聚合物和交联过氧化物的种类等多种条件有关。

助交联剂的使用,有助于提高交联密度。在物理性能上表现为模量、硬度的提高及扯断伸长和压缩永久变形的减小。在一些情况下也同时可提高拉伸强度、撕裂强度、耐热性、耐磨性,或动态性能。

使用助交联剂对物理性能的影响主要表现在以下方面:(并非所有性能都能同时获得,使用特定的助剂可以达到其中一些性能)

近年来,随着石油、煤炭等不可再生资源的减少,合成纤维的使用逐渐受到限制,新型可再生纤维素纤维因其原料可再生、环境友好以及与棉花相似的特性而受到越来越多的关注。

羟乙基纤维素(HEC)是由碱性纤维素与氧化乙醇(或氯乙醇)经醚化反应制得的白色至淡黄色纤维状或粉状固体,无毒、无味、易溶于水的纤维状或粉状固体,属于非离子型可溶性纤维素醚类。由于HEC具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘附、成膜、保护水和提供保护胶体等特性,已广泛应用于石油开采、涂料、建筑、医药和食品,纺织、造纸和聚合物聚合反应等领域。

为提高HEC纤维的湿强度,以乙二醛为交联剂对HEC纤维进行交联,研究了交联反应条件对HEC纤维强度性能的影响,解释了交联机理。浓度为4wt%,pH值为4,交联温度为40℃,反应时间为30min,交联后HEC纤维的湿强度为41.5%,高于未交联的HEC纤维,断裂伸长率略有下降,表明交联效应显着。

乙二醛的化学式为OCHCHO,由两个醛基-C=O-H连接,而使丁醛至少有两个醛基-C=O-H连接,所以在市场上,同步丁缩醛也用于代替乙二醛与羟乙基交联纤维素!

但人类现在已经离不开塑料产品了。环视一下自己周围,你就可以体会到塑料的无处不在。从衣服面料到日用产品到手机电脑到医疗器械,人类衣食住行已经完全离不开塑料。塑料的来源都是石油(一小部分来源于煤)。三分之二的石油用于能源交通,三分之一的就用于化工产品包括塑料。塑料除了造成严重的环境污染外(不仅塑料产品污染环境,制造塑料的化工过程也污染环境),还有一个严峻的问题,那就是生产塑料的石油本身也是不可持续的,也就是说石油不是取之不尽的;石油再生的一个轮回需要千百万年。根据美国能源信息局2019年的估计,30到50年后,现在石油的储量就已经不能满足全球需求了。

如何迎接人类这个巨大无比的挑战?一个最好的办法就是:不用石油,生产可以自然降解的塑料! 不用石油,那用什么去生产塑料?美国康奈尔大学终身教授罗丹实验室研究人员率先给出了一个可能的解决办法:用天然DNA!用天然DNA做可降解塑料的研究由罗丹实验室博士后王栋博士领衔,成果近期以长论文(Article)形式发表在化学领域的顶尖杂志《美国化学会志》上(Journal of the American Chemical Society, 2020, 142, 22, 10114-10124.)。主要合作者有崔金辉,甘明哲,刘培峰和仰大勇等教授。

天然DNA可以自然地降解。 “落红不是无情物,化作春泥更护花”,龚自珍的这两句诗,吟颂的就是DNA的自然降解,最终重新变成泥土的一部分,回归大自然。由此再花开花落,无穷循环。

DNA是遗传材料,怎么可能做出塑料?其实康奈尔大学罗丹教授实验室二十年前就开始研究DNA的非生物非遗传的功能,探索如何把DNA当成普通材料,而不仅仅是遗传材料。二十年来,罗丹教授实验室已经开发出了许多完全用DNA做的新颖的,宏观材料(宏观指大小基本都可以捧在手掌上)。比如,用DNA做成树枝状大分子,在树杈上挂上彩灯后,可用于医学病原菌的检验和环境污染物的追踪。他们还用DNA做出了不需要活细胞就能生产几乎所有蛋白质的水凝胶,以及发明了一种可以流动的固体DNA超级软材料等。最近,用DNA又创造出了具有新成代谢的可以自己逆流而上的类生命DNA材料。这些成果已经在近二十篇《自然》子刊上发表了。用DNA生产可降解塑料的成果,正是建立在他们近二十年的研究基础上,通过攻克各个瓶颈后产生的。


第一个瓶颈就是DNA来源。如果想要用DNA来做塑料,需要的DNA是巨量的。虽然现在DNA已经可以人工合成,但人工合成的DNA量一般不会超过一个蚂蚁的重量。但第一批实验就需要大概长颈鹿那么重的DNA!哪里去找?其实答案就在眼前:在自然界!是的,大自然到处都是DNA;只要有生命的地方就有DNA。每一头长颈鹿,每一只蚂蚁,每一朵花,每一抹绿藻,每一团酵母,每一个细胞,都有DNA。事实上,整个地球上的DNA加起来至少有五百亿吨! (也就是50000000000000000 克)。 这些天然DNA统称为生物质DNA。而且,不像石油再生需要百万年, 这些生物质DNA都是几年内就可以再生的!有些,比如细菌,甚至只要二十分钟就能再生。所以,首要任务是把这些生物质DNA提取出来。其实,DNA可能是世界上最容易提取的生物大分子了,在家里就可以做到。用洋葱菠菜等蔬菜或草莓猕猴桃等水果,捣成稀巴烂,纱布过滤,加冰过的酒精和食盐静置一会儿,DNA就会沉淀。然后就可以用牙签或筷子挑出DNA。整个过程简单快速,即使中小学生也能做到。

第二个瓶颈是如何转化提纯好的DNA。这个就是创新所在:需要有好的交联剂。因为从来没人做过,当时谁也不知道什么样的交联剂才是好的。有点像爱迪生发明钨丝灯那样,尝试失败了一千多次最后成功,王栋博士白天黑夜地试了无数次(但没有像爱迪生那样去数数),试了不同的交联剂试,还要试不同的反应条件,终于柳暗花明,找到了一种又简单,又便宜,反应又温和(不需要任何预处理像加热加压等),且不会产生污染物的交联剂,最快可以在半小时内就能把DNA转化成塑料。


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