1.交聯(lián)度
在支化的高分子中，支鏈之間沒有化學(xué)鍵的結(jié)合。在理論上它們結(jié)構(gòu)上仍近似與線型高分子：可以溶解和熔融。但當(dāng)同一或不同高分子的側(cè)鏈之間形成化學(xué)鍵連接后，高分子形成類似網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的大小取決于高分子支鏈之間以化學(xué)鍵交聯(lián)的數(shù)量。高分子可以通過交聯(lián)形成超分子的獨立網(wǎng)絡(luò)。兩個獨立互穿的網(wǎng)絡(luò)叫做互穿網(wǎng)絡(luò)，非交聯(lián)的高分子與交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)互穿稱為半互穿網(wǎng)絡(luò)。高分子交聯(lián)后，分子的旋轉(zhuǎn)和運動受到極大的限制，并由此提高高分子聚合物在宏觀上的強度和剛度。此外，交聯(lián)的高分子材料還擁有“記憶”效應(yīng)。當(dāng)含有足夠高交聯(lián)程度的聚合物受拉伸長時，交聯(lián)的鏈段阻止鏈間的滑移，鏈段僅能伸直；但當(dāng)外力去除后，鏈段回復(fù)至原位。硫化橡膠是高分子交聯(lián)后性質(zhì)變化并具有“記憶”效應(yīng)的一個直觀的例子。
高分子的交聯(lián)程度用交聯(lián)度表示。交聯(lián)度通常被定義為：相臨兩個交聯(lián)點的平均相對分子量 。
2.交聯(lián)度的試驗分析方法
2.1溶脹平衡法
交聯(lián)聚合物因其內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)在溶劑中不能溶解，但能產(chǎn)生一定程度的溶脹，溶脹程度取決于網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)程度。溶劑分子進(jìn)入高分子聚合物交聯(lián)而成的三維網(wǎng)絡(luò)時，將引起三維分子網(wǎng)的伸展而使交聯(lián)體系體積膨脹。交聯(lián)網(wǎng)的伸展導(dǎo)致交聯(lián)點間高分子鏈構(gòu)象熵的降低，從而使交聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生彈性收縮力，這種收縮力的大小取決于交聯(lián)聚合物中兩交聯(lián)點間高分子鏈段的平均分子量值。當(dāng)溶劑的溶脹力和交聯(lián)鏈段的收縮力相平衡時，體系達(dá)到了溶脹平衡狀態(tài)，測出這時的溶脹度Q值，即可計算出聚合物交聯(lián)點間的高分子鏈段的平均分子量值。顯然，值越大，表明該交聯(lián)聚合物的交聯(lián)程度越小（交聯(lián)密度越小）。
溶脹平衡實驗應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行。
2.2 動態(tài)扭振法
用動態(tài)扭振法，（使用“樹脂固化測定儀”（HLX-Ⅱ）），對正在進(jìn)行固化反應(yīng)的樹脂以一定速率施以小角度扭振，測定為維持這種扭振所必須施加的扭矩的變化，隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，樹脂的模量變大，施加的扭矩也隨之增加，直至施加扭矩不再增加為止。隨測試時間的增加而得出的扭矩的變化圖可以被視為樹脂的固化曲線圖。
動態(tài)扭振法適于測定熱固性高分子聚合物的固化過程，并可以間接地評價熱固性聚合物的交聯(lián)度。 |
