热固性聚合物

热固性聚合物，通常被称为热固化，是一种聚合物，其不可逆地硬化固化从软固体或粘稠液体预聚物或树脂。固化是由热或适当的辐射引起的，并且可以由高压或与催化剂混合促进。热量不一定要从外部施加。它通常是由树脂与固化剂（催化剂、硬化剂）反应生成的。固化会导致化学反应，从而在聚合物链之间产生广泛的交联，从而产生不溶和不溶的聚合物网络。

用于制造热固性材料的起始材料通常在固化前是可延展的或液态的，并且通常设计成模制成最终形状。它也可以用作粘合剂。与通常以粒料形式生产和分布并通过熔融，压制或注塑成型为最终产品形式的热塑性聚合物相反，一旦硬化，热固性塑料就无法熔融以进行塑形。

固化热固性树脂通过在聚合物的各个链之间形成共价键进行交联或扩链，将其转变为塑料或弹性体（橡胶）。交联密度随单体或预聚物混合物以及交联机理而变化。

在末端或主链上具有不饱和位点的丙烯酸树脂，聚酯和乙烯基酯通常通过与不饱和单体稀释剂共聚而连接，固化是由电离辐射产生的自由基或自由基引发剂的光解或热分解引发的。交联强度受预聚物中骨架不饱和度的影响；

环氧官能树脂可以与阴离子或阳离子催化剂均热聚合并加热，或通过与多功能交联剂（也称为固化剂或硬化剂）的亲核加成反应进行共聚。随着反应的进行，越来越大的分子形成并形成高度支化的交联结构，固化速率受环氧树脂和固化剂的物理形式和官能度的影响–高温后固化引发骨架羟基官能团的二次交联缩合形成醚键；

异氰酸酯树脂和预聚物与低分子量或高分子量多元醇混合时会形成聚氨酯，其中严格的化学计量比对于控制亲核加成聚合必不可少–交联度和所得的物理类型（弹性体或塑料）可通过分子量进行调节异氰酸酯树脂，预聚物的功能和官能度以及所选择的二醇，三醇和多元醇的确切组合，反应速率受催化剂和抑制剂的强烈影响；当异氰酸酯树脂与长链胺官能聚醚或聚酯树脂以及短链二胺增量剂结合使用时，聚脲几乎立即形成。胺-异氰酸酯的亲核加成反应不需要催化剂。

酚醛树脂，氨基树脂和呋喃树脂均通过缩聚反应固化，涉及到水和热量的释放，固化起始温度和聚合放热控制受固化温度，催化剂选择或负载和加工方法或压力（预聚合程度和残留量）的影响树脂中的羟甲基含量决定了交联密度。

苯并恶嗪通过放热的开环聚合反应固化，而不会释放任何化学物质，这在聚合反应时收缩率几乎为零。

基于热固性树脂单体和预聚物的热固性聚合物混合物可以各种方式配制，应用和加工，以产生独特的固化性能，而热塑性聚合物或无机材料则无法实现。热固性塑料的应用/工艺用途和方法包括防护涂层、无缝地板，用于连接和注射的土木工程施工灌浆、砂浆、铸造砂、粘合剂、密封胶、铸件、灌封、电绝缘、封装、3D打印、固体泡沫、湿式层压、拉挤成型、胶衣、长丝缠绕、预浸料和成型。模压热固性塑料的具体方法是：

• 反应注射成型（用于奶瓶包装箱等物体）
• 挤出成型（用于制造管道，织物线和电缆​​绝缘层）
• 压缩成型（用于成型SMC和BMC热固性塑料）
• 旋转铸造（用于生产鱼饵和夹具、游戏模型、小雕像、标志以及生产和更换零件）

由于键的三维网络（交联），热固性塑料通常比热塑性材料更坚固，并且由于在聚合物链之间无法形成牢固的共价键，因此它们保持其形状，因此它们也能保持其形状，因此更适合高温应用直至分解温度。容易折断。热固性聚合物的交联密度和芳族含量越高，其对热降解和化学侵蚀的抵抗力就越高。机械强度和硬度也随着交联密度而提高，尽管以脆性为代价。它们通常在熔化前分解。

坚硬的塑料热固性材料在负载下可能会发生xxx或塑性变形。弹性体、柔软、弹性或橡胶状，在释放载荷时可变形并恢复其原始形状。

常规的热固性塑料或弹性体在固化后无法熔化并重新成型。除了用作填充材料外，这通常会阻止出于相同目的进行回收。涉及热固性环氧树脂的新进展，该热固性环氧树脂在受控和受控的加热条件下形成交联网络，因此可以反复重塑，就像二氧化硅玻璃一样，通过在玻璃化转变温度以上重新加热时可逆的共价键交换反应而形成。还有一些热固性聚氨酯具有暂时性，因此可以进行再加工或回收。

当与纤维复合时，热固性树脂形成纤维增强的聚合物复合材料，用于制造工厂完成的结构复合材料OEM或替换零件，以及现场应用，固化和完成的复合材料修复和防护材料。当用作骨料和其他固体填料的粘合剂时，它们会形成颗粒增强的聚合物复合材料，用于工厂应用的保护性涂料或组件的制造，以及现场应用和固化的结构或维护目的。