IUPAC定義

大分子中的一個小區域，至少有四個鏈從中發出，并通過涉及現有大分子上的位點或基團的反應或通過現有大分子之間的相互作用形成。

筆記

1. 小區域可以是一個原子，一組原子，或通過鍵、原子組或低聚鏈連接的多個分支點。

2. 在大多數情況下，交聯是一種共價結構，但該術語也用于描述化學相互作用較弱的位點、微晶部分，甚至是物理相互作用和纏結。

在化學和生物學中，交聯是將一個聚合物鏈連接到另一個聚合物鏈的鍵或短鍵序列。 這些連接可以采用共價鍵或離子鍵的形式，聚合物可以是合成聚合物或天然聚合物（例如蛋白質）。

在聚合物化學中，交聯通常是指使用交聯來促進聚合物物理性質的變化。

當交聯用于生物領域時，它指的是使用探針將蛋白質連接在一起以檢查蛋白質-蛋白質相互作用，以及其他創造性的交聯方法。

盡管該術語在兩種科學中都用于指代聚合物鏈的連接，但交聯程度和交聯劑的特異性差異很大。 與所有科學一樣，存在重疊，以下描述是理解微妙之處的起點。

交聯是形成共價鍵或相對較短的化學鍵序列以將兩條聚合物鏈連接在一起的過程的通用術語。 術語固化是指熱固性樹脂（例如不飽和聚酯和環氧樹脂）的交聯，術語硫化通常用于橡膠。 當聚合物鏈交聯時，材料變得更加堅硬。

在高分子化學中，當合成聚合物被稱為交聯時，通常意味著聚合物的整個主體都已暴露于交聯方法。 由此產生的機械性能的改變在很大程度上取決于交聯密度。 低交聯密度會增加聚合物熔體的粘度。 中等交聯密度將膠狀聚合物轉化為具有彈性和潛在高強度的材料。 非常高的交聯密度會導致材料變得非常堅硬或呈玻璃狀，例如酚醛材料。

交叉鏈接可以由熱、壓力、pH 值變化或輻射引發的化學反應形成。 例如，將未聚合或部分聚合的樹脂與稱為交聯劑的特定化學物質混合會導致形成交聯的化學反應。 通過暴露于輻射源，例如電子束暴露、伽馬輻射或紫外線，也可以在通常為熱塑性的材料中誘導交叉鏈接。 例如，電子束處理用于交聯C型交聯聚乙烯。 其他類型的交聯聚乙烯通過在擠出過程中添加過氧化物（A 型）或通過在擠出過程中添加交聯劑（例如乙烯基硅烷）和催化劑然后進行擠出后固化來制備。

硫化的化學過程是一種交聯，可將橡膠轉變為與汽車和自行車輪胎相關的堅硬、耐用的材料。 這個過程通常稱為硫磺固化； 硫化一詞來自羅馬的火神 Vulcan。 然而，這是一個較慢的過程。 典型的汽車輪胎在 150 °C 下硫化 15 分鐘。 但是，可以通過添加促進劑（例如 2-苯并噻唑硫醇或四甲基秋蘭姆二硫化物）來縮短時間。 這兩種物質的分子中都含有一個硫原子，可以引發硫鏈與橡膠的反應。 促進劑通過催化向橡膠分子中添加硫鏈來提高硫化速度。

交叉鏈接是熱固性塑料材料的特性。 在大多數情況下，交聯是不可逆的，如果加熱，生成的熱固性材料會降解或燃燒，而不會熔化。

特別是在商業使用的塑料的情況下，一旦物質發生交聯，產品就很難或無法回收利用。 但是，在某些情況下，如果交聯鍵在化學上與形成聚合物的鍵有足夠的不同，則該過程可以逆轉。 例如，燙發解決方案會破壞并重新形成頭發中蛋白質鏈之間自然發生的交聯（二硫鍵）。

在化學交聯是共價鍵的情況下，物理交聯是由弱相互作用形成的。 例如，海藻酸鈉在暴露于鈣離子時會凝膠化，這使其能夠在海藻酸鹽鏈之間形成離子鍵。