超高交聯(lián)吸附樹脂

交聯(lián)是為了改善形態(tài)穩(wěn)定性、耐蠕變性及環(huán)境應(yīng)力開裂性。通過交聯(lián)，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的結(jié)晶度下降，被掩蓋的韌性復(fù)又表現(xiàn)出來。交聯(lián)可分為化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)?；瘜W(xué)交聯(lián)是在超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)中加入適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑后，在熔融過程中發(fā)生交聯(lián)。輻射交聯(lián)是采用電子射線或γ射線直接對超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制品進(jìn)行照射使分子發(fā)生交聯(lián)。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的化學(xué)交聯(lián)又分為過氧化物交聯(lián)和偶聯(lián)劑交聯(lián)。

過氧化物交聯(lián)工藝分為混煉、成型和交聯(lián)三步?；鞜挄r將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)與過氧化物熔融共混，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)在過氧化物作用下產(chǎn)生自由基，自由基偶合而產(chǎn)生交聯(lián)。這一步要保證溫度不要太高，以免樹脂完全交聯(lián)。經(jīng)過混煉后得到交聯(lián)度很低的可繼續(xù)交聯(lián)型超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)，在比混煉更高的溫度下成型為制件，再進(jìn)行交聯(lián)處理。

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)經(jīng)過氧化物交聯(lián)后在結(jié)構(gòu)上與熱塑性塑料、熱固性塑料和硫化橡膠都不同，它有體型結(jié)構(gòu)卻不是完全交聯(lián)，因此在性能上兼有三者的特點(diǎn)，即同時具有熱可塑性和優(yōu)良的硬度、韌性以及耐應(yīng)力開裂等性能。

國外曾報(bào)道用2，5-二甲基-2，5雙過氧化叔丁基己炔-3作交聯(lián)劑，但國內(nèi)很難找到。清華大學(xué)用廉價易得的過氧化二異丙苯(DCP)作為交聯(lián)劑進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):DCP用量小于1%時，可使沖擊強(qiáng)度比純超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)提高15%~20%，特別是DCP用量為0.25%時，沖擊強(qiáng)度可提高48%。隨DCP用量的增加，熱變形溫度提高，可用于水暖系統(tǒng)的耐熱管道。

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)主要使用兩種硅烷偶聯(lián)劑:乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷，常用的有乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。偶聯(lián)劑一般要靠過氧化物引發(fā)，常用的是DCP，催化劑一般采用有機(jī)錫衍生物。

硅烷交聯(lián)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的成型過程首先是使過氧化物受熱分解為化學(xué)活性很高的游離基，這些游離基奪取聚合物分子中的氫原子使聚合物主鏈變?yōu)榛钚杂坞x基，然后與硅烷產(chǎn)生接枝反應(yīng)，接枝后的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)在水及硅醇縮合催化劑的作用下發(fā)生水解縮合，形成交聯(lián)鍵即得硅烷交聯(lián)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)。

在一定劑量電子射線或γ射線作用下，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)分子結(jié)構(gòu)中的一部分主鏈或側(cè)鏈可能被射線切斷，產(chǎn)生一定數(shù)量的游離基，這些游離基彼此結(jié)合形成交聯(lián)鏈，使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的線型分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。經(jīng)一定劑量輻照后，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的蠕變性、浸油性和硬度等物理性能得到一定程度的改善。

用γ射線對人造超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)關(guān)節(jié)進(jìn)行輻射，在消毒的同時使其發(fā)生交聯(lián)，可增強(qiáng)人造關(guān)節(jié)的硬度和親水性，并且使耐蠕變性得以提高，從而延長其使用壽命。

有研究表明，將輻照與PTFE接枝相結(jié)合，也可改善超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的磨損和蠕變行為。這種材料具有組織容忍性，適于體內(nèi)移植。

輻射交聯(lián)配方設(shè)計(jì):

輻射交聯(lián)是指在高輻射能量作用下，于常溫常壓下，高分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生自由基，進(jìn)而在大分子鏈之間形成化學(xué)鍵的過程。 與化學(xué)交聯(lián)相比，輻射交聯(lián)不用交聯(lián)劑，可以不引入其他物質(zhì);可在室溫中常壓下進(jìn)行，因而塑料制品不發(fā)生變形。

1、輻射交聯(lián)反應(yīng)基理 輻射交聯(lián)通常為自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

2、增敏劑 增敏劑又稱增感劑，其作用可使交聯(lián)反應(yīng)中的非鏈?zhǔn)椒磻?yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殒準(zhǔn)椒磻?yīng)，增大交聯(lián)反應(yīng)的比例，從而降低降解反應(yīng)的比例，提高反應(yīng)的G值，并可適當(dāng)降低交聯(lián)劑的用量。

3、敏化劑 敏化劑的作用是加速輻射交聯(lián)反應(yīng)，其工作原理為進(jìn)行能量傳遞，以有效地利用輻射能，從而降低輻射劑量，達(dá)到節(jié)能目的。敏化劑本身一般不參加反應(yīng)，或參加反應(yīng)而不成為交聯(lián)網(wǎng)路的組成部分。