交聯(lián)反應(yīng)

2個(gè)或者更多的分子（一般為線型分子）相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定分子（體型分子）反應(yīng)。這種反應(yīng)使線型或輕度支鏈型的大分子轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以此提高強(qiáng)度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能，可用于發(fā)泡或不發(fā)泡制品。交聯(lián)反應(yīng)廣泛運(yùn)用于高聚物合成，如塑料、樹脂、橡膠等合成和改性過(guò)程中。醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等制造的工業(yè)涂料和汽車漆中，自干型的涂料、油漆一般都是由于樹脂中的線性分子與空氣中的氧直接發(fā)生氧化交聯(lián)反應(yīng)，使漆膜成型干燥，固定下來(lái)。

基本信息

方式

相互鍵合交聯(lián)

鍵合

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定分子

對(duì)象

2個(gè)或者更多的分子

簡(jiǎn)介

交聯(lián)反應(yīng)的分類

1.物理交聯(lián)：由氫鍵、極性鍵等物理力結(jié)合而成

2.化學(xué)交聯(lián)：由共價(jià)鍵結(jié)合而成

交聯(lián)反應(yīng)的類型

1.為了提高聚合物使用性能而人為進(jìn)行交聯(lián)

2.使用過(guò)程中的老化交聯(lián)

常見的化學(xué)交聯(lián)

合成體型聚合物的方法主要有兩大類。一是從單體出發(fā)合成。例如用鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成離子交換樹脂的三維網(wǎng)狀骨架苯乙烯與二乙烯基苯共聚物等；二是先合成線型或支鏈型預(yù)聚物然后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)的方式可以是化學(xué)交聯(lián)也可以是物理交聯(lián)，如橡膠的硫化、不飽和聚酯通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)的固化、環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)、皮革的鞣制過(guò)程（蛋白質(zhì)與甲醛作用）等都屬于化學(xué)交聯(lián)；利用光、熱和輻射也能使線型聚合物產(chǎn)生交聯(lián)，聚乙烯輻射交聯(lián)就是其中一例，屬于物理交聯(lián)。線形聚合物經(jīng)過(guò)適度交聯(lián)，在力學(xué)強(qiáng)度、彈性、尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性或化學(xué)穩(wěn)定性等方面均有改善，所以交聯(lián)反應(yīng)常被用于聚合物的改性。

聚合物分子交聯(lián)反應(yīng)實(shí)例

交聯(lián)反應(yīng)廣泛運(yùn)用于高聚物合成，如塑料、樹脂、橡膠等合成和改性過(guò)程中。

塑料單體縮聚時(shí)，先產(chǎn)生支鏈，而后將交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)。這類縮聚過(guò)程稱作體型縮聚。已經(jīng)交聯(lián)了的體型聚合物不溶、不熔、尺寸穩(wěn)定，不能再模塑成型。而線型或支鏈型階段，則可熔融塑化，受熱后，潛在官能團(tuán)進(jìn)一步交聯(lián)而固化，這種聚合物稱做熱固性聚合物。

由于交聯(lián)反應(yīng)的特殊性，熱固性聚合物生產(chǎn)—般分兩階段進(jìn)行：第一階段先制成聚合不完全的預(yù)聚物，預(yù)聚物一般是線型或支鏈型低聚物，分子量約500～5000，可以是液體或固體；第二階段是預(yù)聚物的成型固化，預(yù)聚物在加熱和加壓條件下，開始時(shí)仍有流動(dòng)能力，可以充滿模腔，經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)后，即成固定形狀的制品。

醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等制造的工業(yè)涂料和汽車漆中，自干型的涂料、油漆一般都是由于樹脂中的線性分子與空氣中的氧直接發(fā)生氧化交聯(lián)反應(yīng)，使漆膜成型干燥，固定下來(lái)。雙組份涂料、油漆一般需要加入固化劑而使熱固性樹脂成型。固化劑又可稱為交聯(lián)劑。

生物學(xué)中的交聯(lián)反應(yīng)

根據(jù)基因論的觀點(diǎn)，如果生物的基因分子一成不變，那么生物的表型也應(yīng)該是固定不變的，可是，自然界中各種生物的表型并不完全固定，而是隨分化、發(fā)育時(shí)間和年齡增長(zhǎng)發(fā)生規(guī)律性變化。例如:人的頭發(fā)有規(guī)律地由黑變白;各種各樣的生物組織、細(xì)胞總是隨著自身年齡的增長(zhǎng)出現(xiàn)不同分化程度至衰老所表現(xiàn)出來(lái)的表型變化。生物組織為什么會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)逐漸地變得堅(jiān)韌和老態(tài)?人的頭發(fā)為什么會(huì)變白?這些不可逆的功能消減和表型變化以往認(rèn)為只是基因活性強(qiáng)弱的動(dòng)態(tài)調(diào)控而沒(méi)有強(qiáng)調(diào)分子間結(jié)構(gòu)自然變化的觀點(diǎn)是不能說(shuō)明問(wèn)題的。根據(jù)俄國(guó)A.M.布特列洛夫的化學(xué)結(jié)構(gòu)理論，上述現(xiàn)象無(wú)疑地是生物分子發(fā)生進(jìn)行性結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果，表明生命物質(zhì)在整個(gè)生命過(guò)程中發(fā)生著一定規(guī)律性的自然的化學(xué)變化。這種思考是引申為多種生命現(xiàn)象的一個(gè)新見解的出發(fā)點(diǎn)，這個(gè)新見解就稱為“生物分子自然交聯(lián)學(xué)說(shuō)”，以下簡(jiǎn)稱“交聯(lián)說(shuō)”。

所謂交聯(lián)，是指生物分子活潑基團(tuán)之間相互作用引起的化學(xué)結(jié)合和分子聯(lián)結(jié)。筆者認(rèn)為:就化學(xué)活性而言，生物體是一個(gè)遠(yuǎn)未達(dá)成化學(xué)平衡的化學(xué)體系，體系中各生物分子具有大量的活潑基團(tuán)，它們必然相互作用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使生物分子緩慢交聯(lián)以趨向化學(xué)的穩(wěn)定，隨著時(shí)間推移交聯(lián)程度不斷增加，生物分子的活潑基團(tuán)不斷消耗減少，原有的分子結(jié)構(gòu)和分子間架構(gòu)逐漸改變。這種改變的不斷積累無(wú)疑地使生物組織逐漸變得堅(jiān)韌和老態(tài)，同時(shí)會(huì)使生物基因的表達(dá)產(chǎn)生兩方面的變化:一方面可能會(huì)表達(dá)出活性程度不同乃至作用徹底改變的基因產(chǎn)物;另一方面還會(huì)影響RNA聚合酶的識(shí)別結(jié)合從而降低其轉(zhuǎn)錄活性，表現(xiàn)出基因的活性有規(guī)律有次序地逐漸降低和喪失，從而使生物及其細(xì)胞、組織發(fā)生進(jìn)行性和規(guī)律性的表型變化乃至衰老和死亡。筆者認(rèn)為，這種機(jī)制是基因調(diào)控和細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)，是細(xì)胞和生物衰老的根本原因。

標(biāo)簽：交聯(lián)產(chǎn)生原因