Triallyl isocyanurate (TAIC) là một hợp chất dị vòng chứa ba liên kết đôi allyl. Nó thường được sử dụng làm chất liên kết ngang, chất hỗ trợ lưu hóa và chất nhạy cảm bức xạ trong công nghiệp, và được sử dụng rộng rãi trong lưu hóa cao su, liên kết ngang nhựa, gia cố vật liệu composite và các lĩnh vực khác. Chức năng cốt lõi của nó là hình thành cấu trúc mạng ba chiều thông qua phản ứng cộng của liên kết đôi, cải thiện khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học và khả năng chống lão hóa của vật liệu.
Phạm vi nhiệt độ để sử dụng trong các tình huống ứng dụng khác nhau
Phạm vi nhiệt độ để sử dụng TAIC không phải là giá trị cố định và cần được xác định dựa trên hệ thống ứng dụng và công nghệ xử lý cụ thể. Sau đây là phạm vi nhiệt độ cho các tình huống điển hình:
1. Hệ thống lưu hóa cao su
TAIC lỏng thường được kết hợp với peroxit (như DCP, BPO) làm hệ thống lưu hóa, thích hợp cho cao su thiên nhiên (NR), cao su styren butadien (SBR), monome ethylene propylene diene (EPDM), v.v.
-Nhiệt độ lưu huỳnh: thường từ 140 độ đến 180 độ . Ví dụ: khi cao su EPDM được kết hợp với DCP (diisopropylbenzen peroxide) và TAIC, nhiệt độ lưu hóa thường được chọn trong khoảng từ 160 độ C đến 170 độ C. Ở nhiệt độ này, thời gian bán hủy của DCP là khoảng 1 phút và liên kết đôi allyl của TAIC liên kết chéo nhanh chóng với chuỗi cao su để tạo thành mạng lưới ổn định; Nếu nhiệt độ dưới 140 độ, tốc độ phản ứng quá chậm và hiệu quả liên kết ngang thấp; Trên 180 độ, nó có thể dẫn đến phân hủy TAIC (nhiệt độ phân hủy khoảng 220 độ, nhưng nhiệt độ cao có thể dễ dàng gây ra phản ứng phụ) hoặc suy thoái cao su.
-Ngoại lệ: Trong các hệ thống lưu hóa ở nhiệt độ-thấp (chẳng hạn như một số loại cao su đặc biệt nhất định), bằng cách chọn peroxit có nhiệt độ phân hủy thấp (chẳng hạn như TBHP), nhiệt độ vận hành của TAIC có thể giảm xuống 120 độ ~140 độ .
2. Trường liên kết chéo nhựa
TAIC lỏng được sử dụng để biến đổi liên kết ngang của các loại nhựa như PVC, PE, PP, v.v., nhằm tăng cường khả năng chịu nhiệt và chống rão của vật liệu:
-Liên kết chéo PVC-: Khi sản xuất vật liệu cáp PVC-liên kết chéo kết hợp với peroxit, nhiệt độ xử lý dao động từ 160 độ đến 190 độ . Ở nhiệt độ này, PVC tan chảy hoàn toàn, TAIC và peroxide phối hợp với nhau để tạo thành cấu trúc-liên kết chéo, tăng-nhiệt độ sử dụng lâu dài của vật liệu cáp từ 70 độ lên trên 90 độ .
-Liên kết ngang chiếu xạ PE: TAIC đóng vai trò là chất nhạy cảm với bức xạ và nhiệt độ của quá trình chiếu xạ thường nằm trong khoảng từ nhiệt độ phòng đến 80 độ (để tránh PE nóng chảy và biến dạng). Sau khi chiếu xạ, cần xử lý nhiệt ở 100 độ đến 120 độ để thúc đẩy phản ứng của các liên kết đôi còn lại và liên kết ngang hoàn chỉnh.
3. Gia cố vật liệu composite
Trong nhựa gia cố sợi thủy tinh (FRP) hoặc vật liệu composite gốc nhựa, TAIC đóng vai trò là tác nhân liên kết ngang khi kết hợp với nhựa polyester chưa bão hòa:
-Nhiệt độ bảo dưỡng: thường từ 80 độ đến 150 độ . Ví dụ, trong quá trình đúc khuôn bằng tay, TAIC có thể tăng tốc độ liên kết ngang của nhựa khi được xử lý ở nhiệt độ phòng (25 độ ~ 40 độ); Trong quá trình đúc nén, nhiệt độ được nâng lên 120 độ ~ 150 độ để rút ngắn thời gian đóng rắn và cải thiện tính chất cơ học của vật liệu composite.
Phạm vi nhiệt độ để sử dụng tác nhân liên kết ngang TAIC thay đổi tùy theo kịch bản ứng dụng, với phạm vi lõi là 120 độ ~ 190 độ: quá trình lưu hóa cao su chủ yếu nằm trong khoảng từ 140 độ ~ 180 độ, liên kết ngang nhựa nằm trong khoảng 160 độ ~ 190 độ và quá trình xử lý vật liệu composite nằm trong khoảng từ 80 độ ~ 150 độ. Kiểm soát nhiệt độ phải được kết hợp với hệ thống liên kết ngang, đặc tính cơ chất và yêu cầu của quy trình, đồng thời duy trì sự ổn định ở mức 0 độ ~ 30 độ trong quá trình bảo quản. Lựa chọn nhiệt độ hợp lý là chìa khóa để tối đa hóa hiệu quả liên kết ngang của TAIC và cải thiện tính chất vật liệu.