交聯反應

2個或者更多的分子（一般為線型分子）相互鍵合交聯成網絡結構的較穩定分子（體型分子）反應。這種反應使線型或輕度支鏈型的大分子轉變成三維網狀結構，以此提高強度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能，可用于發泡或不發泡制品。交聯反應廣泛運用于高聚物合成，如塑料、樹脂、橡膠等合成和改性過程中。醇酸樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等制造的工業涂料和汽車漆中，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生氧化交聯反應，使漆膜成型干燥，固定下來。

基本信息

方式

相互鍵合交聯

鍵合

網絡結構的較穩定分子

對象

2個或者更多的分子

簡介

交聯反應的分類

1.物理交聯：由氫鍵、極性鍵等物理力結合而成

2.化學交聯：由共價鍵結合而成

交聯反應的類型

1.為了提高聚合物使用性能而人為進行交聯

2.使用過程中的老化交聯

常見的化學交聯

合成體型聚合物的方法主要有兩大類。一是從單體出發合成。例如用鏈式聚合反應合成離子交換樹脂的三維網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聚物然后進行交聯反應，交聯的方式可以是化學交聯也可以是物理交聯，如橡膠的硫化、不飽和聚酯通過鏈式聚合反應的固化、環氧樹脂與固化劑的反應、皮革的鞣制過程（蛋白質與甲醛作用）等都屬于化學交聯；利用光、熱和輻射也能使線型聚合物產生交聯，聚乙烯輻射交聯就是其中一例，屬于物理交聯。線形聚合物經過適度交聯，在力學強度、彈性、尺寸穩定性、耐溶劑性或化學穩定性等方面均有改善，所以交聯反應常被用于聚合物的改性。

聚合物分子交聯反應實例

交聯反應廣泛運用于高聚物合成，如塑料、樹脂、橡膠等合成和改性過程中。

塑料單體縮聚時，先產生支鏈，而后將交聯成體型結構。這類縮聚過程稱作體型縮聚。已經交聯了的體型聚合物不溶、不熔、尺寸穩定，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，潛在官能團進一步交聯而固化，這種聚合物稱做熱固性聚合物。

由于交聯反應的特殊性，熱固性聚合物生產—般分兩階段進行：第一階段先制成聚合不完全的預聚物，預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；第二階段是預聚物的成型固化，預聚物在加熱和加壓條件下，開始時仍有流動能力，可以充滿模腔，經交聯反應后，即成固定形狀的制品。

醇酸樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等制造的工業涂料和汽車漆中，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生氧化交聯反應，使漆膜成型干燥，固定下來。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劑。

生物學中的交聯反應

根據基因論的觀點，如果生物的基因分子一成不變，那么生物的表型也應該是固定不變的，可是，自然界中各種生物的表型并不完全固定，而是隨分化、發育時間和年齡增長發生規律性變化。例如:人的頭發有規律地由黑變白;各種各樣的生物組織、細胞總是隨著自身年齡的增長出現不同分化程度至衰老所表現出來的表型變化。生物組織為什么會隨著年齡增長逐漸地變得堅韌和老態?人的頭發為什么會變白?這些不可逆的功能消減和表型變化以往認為只是基因活性強弱的動態調控而沒有強調分子間結構自然變化的觀點是不能說明問題的。根據俄國A.M.布特列洛夫的化學結構理論，上述現象無疑地是生物分子發生進行性結構變化的結果，表明生命物質在整個生命過程中發生著一定規律性的自然的化學變化。這種思考是引申為多種生命現象的一個新見解的出發點，這個新見解就稱為“生物分子自然交聯學說”，以下簡稱“交聯說”。

所謂交聯，是指生物分子活潑基團之間相互作用引起的化學結合和分子聯結。筆者認為:就化學活性而言，生物體是一個遠未達成化學平衡的化學體系，體系中各生物分子具有大量的活潑基團，它們必然相互作用發生化學反應，使生物分子緩慢交聯以趨向化學的穩定，隨著時間推移交聯程度不斷增加，生物分子的活潑基團不斷消耗減少，原有的分子結構和分子間架構逐漸改變。這種改變的不斷積累無疑地使生物組織逐漸變得堅韌和老態，同時會使生物基因的表達產生兩方面的變化:一方面可能會表達出活性程度不同乃至作用徹底改變的基因產物;另一方面還會影響RNA聚合酶的識別結合從而降低其轉錄活性，表現出基因的活性有規律有次序地逐漸降低和喪失，從而使生物及其細胞、組織發生進行性和規律性的表型變化乃至衰老和死亡。筆者認為，這種機制是基因調控和細胞分化的分子基礎，是細胞和生物衰老的根本原因。

標簽：交聯產生原因