M Hidalgo等用PVC與對巰基苯甲醇在溶液中進行取代反應,制得含羥基PVC,使其與二異氰酸酯在溶液中反應,然后于烘箱中在氮氣環境下反應。研究發現,對巰基苯甲醇的取代反應只有巰基取代了PVC中的氯原子,才能實現PVC的交聯,而且其交聯過程大部分是在溶液中完成的,并通過比較不同溶劑中取代程度與時間的關系發現,增加溶劑的極性,則取代反應的速率和取代程度都可得到提高,繼而采用了鉀硫醇鹽與PVC發生親核取代反應來制備交聯PVC。
二異氰酸酯以及多異氰酸酯化合物易于與具有-OH、-NH2、-SH、-COOH等活潑氫的聚合物反應生成三維結構。在PVC大分子鏈上引入羥基,可以使用二異氰酸酯將其交聯,其交聯機理基于異氰酸酯基團與羥基活潑氫的反應。
在交聯反應中,二異氰酸酯的加入量無疑是影響PVC交聯反應進程的重要因素。在-NCO基團含量少于-OH基團含量時,大部分-NCO基團能夠參與反應,-NCO基團轉化率很高;如果-OH基團含量很高,而加入的-NCO基團含量與其相同時,由于交聯限制了大分子鏈的活動性,使得-NCO基團轉化率降低。M Hidalgo對添加不同用量二異氰酸酯(HMDI)對用對巰基苯甲醇改性了的PVC交聯體系(PVC-OH的摩爾分數為11.1%)的拉伸強度進行了測試,其應力-應變關系曲線如圖3(略)所示,通過加入HMDI,且當-OH基團與-NCO基團含量相同時,其最大拉伸強度達到了12.2MPa,較未加入HMDI時提高了2倍左右。
H Toghiani等還研究了3種異氰酸鹽對含羥基PVC互穿網狀結構的力學性能、黏彈行為的影響,結果表明,當異氰酸鹽含量較少時(10%),體系的拉伸強度、沖擊強度及撓性都有明顯提高。