热固性聚合物的化学工艺及模制方法

热固性聚合物、树脂或塑料，是通过软固体或粘性液体预聚物或树脂固化而不可逆转地硬化的聚合物。固化是由热或合适的辐射引起的，可通过高压或与催化剂混合来促进。加热不一定要从外部施加。通常由树脂与固化剂（催化剂、固化剂）反应生成。固化导致化学反应，在聚合物链之间产生广泛的交联，从而产生不溶性和不溶性聚合物网络。

制造热固性塑料的起始材料在固化前通常是可塑的或液态的，并且通常被设计为产品所需的形状。也可用作粘合剂。热固性树脂一经硬化，就不能熔化以进行再成形，而热塑性聚合物通常是以颗粒的形式生产和分布，并通过熔化、压制或注射成型成形为产品形式。

化学工艺

固化热固性树脂通过在聚合物的各个链之间形成共价键来交联或扩链，从而将其转化为塑料或弹性体（橡胶）。交联密度取决于单体或预聚物混合物以及交联机理：

末端或主链上具有不饱和位置的丙烯酸树脂、聚酯和乙烯基酯通常通过与不饱和单体稀释剂的共聚连接，由于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固化，交联强度受预聚物中主链不饱和度的影响；

环氧功能树脂可与阴离子或阳离子催化剂和热均聚，或通过亲核加成反应与多功能交联剂（也称为固化剂或硬化剂）共聚。随着反应的进行，形成越来越大的分子，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态和功能性的影响-高温后固化诱导主链羟基功能性的二次交联，其缩合形成醚键；

当异氰酸酯树脂和预聚物与低分子量或高分子量的多元醇结合时，形成聚氨酯，严格的化学计量比对于控制亲核加成聚合至关重要-交联程度和由此产生的物理类型（弹性体或塑料）根据分子量和功能性进行调整选择异氰酸酯树脂、预聚物以及二醇、三醇和多元醇的精确组合，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功能性聚醚或聚酯树脂和短链二胺扩链剂结合时，聚脲几乎是瞬时形成的-胺-异氰酸酯亲核加成反应不需要催化剂。当异氰酸酯树脂与湿气接触时也会形成聚脲；

酚醛树脂、氨基树脂和呋喃树脂均通过涉及水和热释放的缩聚固化，固化起始和聚合放热控制受固化温度的影响，催化剂的选择或负载、加工方法或压力——预聚合程度和树脂中残余羟甲基含量的水平决定了交联密度。

苯并恶嗪通过放热开环聚合固化而不释放任何化学物质，在聚合时转化为接近零收缩。

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以多种方式配制、应用和加工，以产生热塑性聚合物或无机材料无法实现的独特固化特性。热固性材料的应用/工艺用途和方法包括保护涂层、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、密封剂、铸件、灌封、电气绝缘、封装、3D打印、固体泡沫、湿铺层压、拉挤成型、凝胶涂层、纤维缠绕、预浸和成型。

模制热固性塑料的具体方法有：

反应注射成型（用于牛奶瓶、包装桶等物体）

挤出成型（用于制造管道、织物线和电缆绝缘）

模压成型（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、雕像、徽章以及生产和更换零件）