一、背景

高分子材料是现代工业的基石，从航空航天到日常生活无处不在。在高分子的生命周期中，固化、交联与裂解是三个至关重要的化学过程，它们决定了材料的性能、耐久性和最终命运。固化使液态树脂转变为固态结构，赋予材料初始形态与力学强度；交联通过在分子链间形成化学键，构建三维网络，使材料获得耐热、耐溶剂等卓越性能；裂解则是高分子链在热或化学作用下断裂，既是材料老化的失效机制，也是塑料回收利用的关键途径。深入理解这三大过程，对于材料设计、工艺优化和可持续发展具有深远意义。

二、核心案例

01、固化Curing

双酚A型环氧树脂与胺类固化剂发生开环加成反应，环氧基团与多元胺的活泼氢逐步反应，从液态转变为交联固体。固化过程中，树脂黏度逐渐升高，玻璃化温度（Tg）持续上升，最终获得优异的力学性能和粘接强度。该体系广泛应用于电子封装、复合材料基体和防腐涂层。控制固化温度、时间和化学计量比是保证材料性能的关键工艺参数——温度过低导致固化不完全，过高则可能引发内应力和热降解。

分子动力学固化模拟与凝胶点预测 Materials Design Inc.

 02、交联Crosslinking

天然橡胶与硫磺在加热条件下发生交联反应，硫原子作为桥联剂在聚合物链间形成单硫键、双硫键和多硫键。这一技术由 Charles Goodyear 于1839年发明，至今仍是橡胶工业的核心。交联后的弹性体从黏软可塑态转变为具有高弹性和尺寸稳定性的硫化橡胶，广泛应用于轮胎、密封件和减震制品。硫磺用量决定交联密度：低硫体系形成单硫键为主的高刚性网络，高硫体系则形成多硫键赋予材料更高的弹性与疲劳耐久性。

聚丁二烯与硫（Sn）交联 Polymers, 2024,16(3):384

03、裂解Pyrolysis / Cracking

聚乙烯（PE）在400-500°C无氧或限氧条件下发生热裂解，长链碳氢分子断裂为较小分子，生成液态烃类、石蜡和可燃气体。裂解产物组成受温度、催化剂和停留时间影响。以废旧PE塑料为原料的热裂解回收技术，可将废塑料转化为燃料油和化工原料，实现塑料的化学循环利用。催化裂解相比纯热裂解能降低反应温度约100°C、显著提高目标产物选择性，是当前塑料化学回收的前沿研究方向。

Pt纳米颗粒对PE裂解的影响  J. Phys. Chem. A 2022, 126, 3167−3173

三、线上报告

为此，源资科技推出主题为 “高分子材料的固化、交联与裂解“的免费线上报告。

报告时间：2026年9月3日，14:00-15:00

报告形式：线上直播，免费参加。

报告讲师：源资科技 汪进凯 博士

本期直播亮点：

• 固化、交联与裂解过程的原子尺度动态追踪

• 交联网络结构的定量表征与跨尺度力学性能

• ReaxFF 反应力场驱动的裂解机理原子级模拟

四、报名方式

关注“源资科技VASP”公众号，回复“99”获取报名链接，点击“观看直播”填写报名表！报名后可添加工作人员微信，加入交流群。