3.2.1.2有機(jī)過氧化物的效能
3.2.1.2.1有機(jī)過氧化物的分解及穩(wěn)定性
可以使過氧化物分解的因素如下:
(a)熱;
(b)光和輻射作用;
(c)因與其它物質(zhì)的反應(yīng)而引起分解。
發(fā)生分解的時候,主要是過氧基團(tuán)受到作用,按照通常說法,A:B型(共價?。┗衔锏姆纸夥较蛑挥腥齻€(見方程式226)。

就過氧化物交聯(lián)橡膠而言,只有游離基交聯(lián)是有意義的。因此,目前討論的只限于以同性分裂為主的過氧化物和交聯(lián)同性分裂為主的化合物。在氣相中,大多數(shù)過氧化物幾乎按理想的同性形式分解,而溶劑對過氧化物分解的影響方式大不相同。所以,有機(jī)過氧化物的分解在很大程度上取決于另些物質(zhì)的存在,并可根據(jù)不同的級數(shù)進(jìn)行反應(yīng)。雖然同性分解作用也必須假定在第一階段發(fā)生,但游離基隨而與溶劑分子反應(yīng),所以其結(jié)果進(jìn)一步的分解可以在半級和二級反應(yīng)之間變化。分解的速度一般與溶劑中鹵素基團(tuán)的數(shù)目成比例,而且按芳基類、脂肪類、醚類到醇類的次序增加。當(dāng)過氧化物與苯胺、三乙基苯胺及丁胺接觸時即產(chǎn)生爆炸反應(yīng)。
過氧基的穩(wěn)定性主要取決于其鍵合的碳原子的性質(zhì)。伯磯原子過氧化物的半衰期非常短,分解溫度也比較低。實際上這些過氧化物只能保存在冷藏器中,因而只能短時間保存。雖然仲碳原子的過氧化物半衰期也比較短,但它們的分解溫度一般高于室溫。這類過氧化物一般不宜作橡膠交聯(lián)劑,因為在實際使用中,它們的貯存穩(wěn)定性不能滿足要求,也就是在極低溫度下發(fā)生分解。而叔碳原子的過氧化物則有足夠的穩(wěn)定性。它們的分解速度和分解溫度主要取決于有機(jī)取代基的類型。
除非誘導(dǎo)產(chǎn)生異性分裂,否則過氧基與叔碳原子鍵合的過氧化物的分解主要是同性分裂。游離基的飽和主要通過某些例如來自高聚物鏈中的碳?xì)浠衔锏拿摎渥饔枚瓿?。比較起來,過氧基鍵合在伯或仲碳原子上的過氧游離基,有比較強的岐化傾向(見方程式227)。

由叔二烷基過氧化物得到的游離基的性能也有不同。它們按方程式228所示之方式進(jìn)行分解,其分解容易程度按R3=苯基、甲基、乙基、異丙基、叔丁基、環(huán)己基的順序依次增加。
根據(jù)上述觀點,有機(jī)過氧化物的穩(wěn)定性顯然也能從它們的極性或?qū)ΨQ性估計出來。在過氧化物中,過氧基團(tuán)的穩(wěn)定性通常隨偶極的增加而降低。如果R被取代,用電子給子體原子團(tuán)(如一OH,-CH3)的穩(wěn)定性較低,用電子接受體原子團(tuán)(如一C1)則具有較高的穩(wěn)定性。這就是2,5-雙(叔丁基過氧)2,5-二甲基己烷(結(jié)構(gòu)式50)比2,5-雙(叔丁基過氧)-2,5二甲基己炔(結(jié)構(gòu)51)分解比較快的原因。
關(guān)于不對稱和對稱過氧化物的不同特性,文獻(xiàn)尚未述及。但是,從過氧化物在如硅橡膠、乙烯/醋酸乙烯酯橡膠和聚氨酯橡膠的實際使用中,也能看到它們的某些區(qū)別。
如將二叔丁基過氧化物和過氧化二異丙苯的作用加以比較,即可發(fā)現(xiàn)這兩種過氧化物每克分子有兩個相同的基團(tuán),因此,當(dāng)用等克分子的兩種物質(zhì)時,可以得到大體相同的交聯(lián)度。對應(yīng)的混合結(jié)構(gòu)的叔丁基異丙苯基過氧化物,其工藝性質(zhì)是不同的。雖然叔丁基異丙苯基過氧化物也是同性分解,但當(dāng)溫度約在140~150°0之間時,只有一個基團(tuán)引起交聯(lián),另外一個實際上還是非活性的。隨著溫度的提高,游離基產(chǎn)生量也隨之増加,但只有達(dá)到1800或更高溫度時,才能得到相當(dāng)于理論值的產(chǎn)量。因此,在實際使用中,使用不對稱過氧化物必須采取高溫硫化,或者使用相應(yīng)平衡這種作用的過氧化物用量。