Il triallil isocianurato (TAIC) è un composto eterociclico contenente tre doppi legami allilici. È comunemente usato come agente reticolante, ausiliario di vulcanizzazione e sensibilizzatore alle radiazioni nell'industria ed è ampiamente utilizzato nella vulcanizzazione della gomma, nella reticolazione della plastica, nel rinforzo di materiali compositi e in altri campi. La sua funzione principale è quella di formare una struttura di rete tridimensionale attraverso la reazione di addizione di doppi legami, migliorando la resistenza al calore, la resistenza meccanica e la resistenza all'invecchiamento del materiale.
Intervallo di temperatura per l'utilizzo in diversi scenari applicativi
L'intervallo di temperatura per l'utilizzo del TAIC non è un valore fisso e deve essere determinato in base allo specifico sistema di applicazione e alla tecnologia di lavorazione. Di seguito sono riportati gli intervalli di temperatura per scenari tipici:
1. Sistema di vulcanizzazione della gomma
Il TAIC liquido è spesso combinato con perossidi (come DCP, BPO) come sistema di vulcanizzazione, adatto per gomma naturale (NR), gomma stirene butadiene (SBR), monomero di etilene propilene diene (EPDM), ecc.
-Temperatura di solforazione: generalmente tra 140 gradi e 180 gradi. Ad esempio, quando la gomma EPDM viene combinata con DCP (perossido di diisopropilbenzene) e TAIC, la temperatura di vulcanizzazione viene solitamente selezionata tra 160 gradi C e 170 gradi C. A questa temperatura, il tempo di dimezzamento- del DCP è di circa 1 minuto e il doppio legame allilico del TAIC si reticola rapidamente con la catena della gomma per formare una rete stabile; Se la temperatura è inferiore a 140 gradi, la velocità di reazione è troppo lenta e l'efficienza di reticolazione è bassa; Al di sopra di 180 gradi, può portare alla decomposizione del TAIC (la temperatura di decomposizione è di circa 220 gradi, ma l'alta temperatura può facilmente causare reazioni collaterali) o al degrado della gomma.
-Eccezione: nei sistemi di vulcanizzazione a bassa-temperatura (come alcune gomme speciali), selezionando perossidi con basse temperature di decomposizione (come TBHP), la temperatura operativa del TAIC può essere ridotta a 120 gradi ~140 gradi.
2. Campo di reticolazione-plastica
Il TAIC liquido viene utilizzato per la modifica della reticolazione di materie plastiche come PVC, PE, PP, ecc., per migliorare la resistenza al calore del materiale e la resistenza al creep:
-Reticolazione del PVC-: quando si producono materiali per cavi in PVC reticolato-in combinazione con perossidi, la temperatura di lavorazione varia da 160 gradi a 190 gradi. A questa temperatura, il PVC si scioglie completamente e TAIC e perossido lavorano insieme per formare una struttura reticolata, aumentando la temperatura di utilizzo a lungo termine dei materiali dei cavi da 70 gradi a oltre 90 gradi.
-Reticolazione mediante irradiazione del PE: TAIC funge da sensibilizzatore delle radiazioni e la temperatura del processo di irradiazione è solitamente compresa tra la temperatura ambiente e 80 gradi (per evitare la fusione e la deformazione del PE). Dopo l'irradiazione, è necessario un trattamento termico a una temperatura compresa tra 100 e 120 gradi per favorire la reazione dei doppi legami rimanenti e la completa reticolazione.
3. Rinforzo in materiale composito
Nella plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP) o nei materiali compositi a base di resina, TAIC agisce come agente reticolante in combinazione con resina poliestere insatura:
-Temperatura di polimerizzazione: solitamente tra 80 gradi e 150 gradi. Ad esempio, nel processo di stampaggio a mano, TAIC può accelerare la reticolazione della resina quando polimerizzata a temperatura ambiente (25 gradi ~ 40 gradi); Durante lo stampaggio a compressione, la temperatura viene aumentata a 120 gradi ~ 150 gradi per ridurre i tempi di indurimento e migliorare le proprietà meccaniche del materiale composito.
L'intervallo di temperature per l'uso dell'agente reticolante TAIC varia a seconda dello scenario applicativo, con un intervallo principale di 120 gradi ~ 190 gradi: la vulcanizzazione della gomma è principalmente compresa tra 140 gradi ~ 180 gradi, la reticolazione della plastica è compresa tra 160 gradi ~ 190 gradi e la polimerizzazione del materiale composito è compresa tra 80 gradi ~ 150 gradi. Il controllo della temperatura deve essere combinato con il sistema di reticolazione, le caratteristiche del substrato e i requisiti del processo, mantenendo la stabilità a 0 gradi ~ 30 gradi durante lo stoccaggio. Una scelta ragionevole della temperatura è la chiave per massimizzare l’effetto di reticolazione del TAIC e migliorare le proprietà del materiale.