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1、引发剂介绍 引发剂介绍 简 介： 自由基引发剂，简称引发剂。指一类容易受热分解成自由基的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。 引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物，其中共价键有均裂和异裂两种形式，又称启动剂。引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。 引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大，丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶，醋酸
2、乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶，合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等，接枝氯丁胶黏剂，不饱和聚酯树脂交联固化，厌氧胶固化，快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等都必须使用引发剂。引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行，也会影响聚合反应速率，还会影响产品的储存期。 分 类： 偶氮类引发剂 偶氮化合物是分子结构中含有偶氮基NN并与两个烷基相连的化合物。通式为RN=NR，它可在光和热作用下分解而放出氮气、同时生成自由基。因此它是一类重要的聚合引发剂和发泡剂。许多偶氮化合物还是某些染料的中间体。一般可由重氮盐和酚或芳香胺偶合而制得。 常用的有油溶性的偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈
3、和偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等，带羧基、磺酸基等亲水基团的偶氮化合物适用于水溶液聚合，水溶性的有偶氮二异丁基脒盐酸盐，适用于中温引发分解反应。 1. 偶氮二异丁腈 物化性质： 白色柱状结晶，不溶于水，溶于有机溶剂，室温下比较稳定，可在纯粹状态贮存； 在80-90 急剧分解，100 有爆炸着火的危险； 有一定的毒性，属于溶剂型引发剂； 特点： 分解均匀，只产生一种自由基，无其它副反应，分解速率较低，属于低活性引发剂。 2. 偶氮二异庚腈 物化性质： 相对分子质量248.36，分解活化能Ed=121.3 KJ/moL； 易燃、易爆，在室温30 中15天即可分解失效，因此必须贮存于10 以下的冰箱中，
4、不便运输，不便在实验中应用； 属于溶剂型引发剂。 特点： 分解速率高，属于高活性引发剂。 偶氮类引发剂适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 有机过氧类引发剂 把过氧化氢HOOH看作是有机过氧类引发剂的母体，其中一个H原子被有机基团取代：R-OOH称为氢过氧类引发剂。若其中两个H原子都被有机基团取代：R-OO-R，有过氧化二酰类、过氧化二烷基类和过氧化二酯类引发剂。 1. 氢过氧类引发剂 氢过氧类引发剂中主要有氢过氧化异丙苯、氢过氧化特丁基和氢过氧化对孟烷。 氢过氧化异丙苯的结构式与分解反应式 氢过氧化特的结构式与分解反应式 氢过氧化对孟烷的结构式与分解反应式 氢过氧化类引发剂溶于水，属于水溶性
5、引发剂，一般用于乳液聚合和水溶液聚合。 2. 过氧化二酰类引发剂 该类引发剂优过氧化二苯甲酰和过氧化十二酰 过氧化二苯甲酰的结构式与分解反应式 物化性质： 性对分子质量242，分解活化能Ed=124.3 KJ/moL； 白色粉末，干品极不稳定，加热时易引起爆炸，不溶于水，溶于有机溶剂； 属于溶剂型引发剂； 贮存时加20 %-30 %的水。 特点： 分解速率较慢，属于低活性引发剂。 过氧化十二酰的结构式与分解反应式 属于油溶性、低活性引发剂，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 3. 过氧化二烷基类引发剂 过氧化二烷基类引发剂主要有过氧化二特丁基和过氧化二异丙苯。 过氧化二特丁基的结构式与分解反
6、应式 过氧化二异丙苯的结构式与分解反应式 属于油溶性、低活性引发剂，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 4. 过氧化二酯类引发剂 过氧化二酯类引发剂主要是过氧化二碳酸二异丙酯。 过氧化二碳酸二异丙酯的结构式与分解反应式： 属于油溶性、高活性引发剂，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 无机过氧类引发剂 过氧化氢HOOH是无机过氧类引发剂中最简单的一种，但其分解活化能较高Ed=220 KJ/moL，分解温度高于100 ，很少单独使用。一般要和还原剂组成氧化-还原引发剂。过硫酸钾与过硫酸铵较为常见。 氧化-还原引发剂 在过氧类引发剂中加上还原剂，通过氧化-还原反应产生自由基。利用氧化-还原引发剂
7、可降低分解活化能，从而可以使聚合反应在较低的温度下进行，有利于节省能源，可改善聚合物性能。 氧化-还原引发剂根据其是否溶于水，分为水溶性氧化-还原引发剂和油溶性氧化-还原引发剂。 1. 水溶性氧化-还原引发剂 溶于水的氧化-还原引发剂称为水溶性氧化-还原引发剂。其中氧化剂一般选用二价铁盐、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、醇和多元胺等。 2. 油溶性氧化-还原引发剂 不溶于水，而溶于有机溶剂的氧化-还原引发剂，称为油溶性氧化-还原引发剂。其中氧化剂一般选用有机过氧类引发剂，还原剂一般选用叔胺、环烷酸亚铁盐和硫酸等。 选用原则： 根据溶解性选择引发剂 溶解性是选择引发剂的一个很重要条件，引发剂要求与聚合物有
8、较好的相溶性。在乳液聚合中，应选择过硫酸盐类水溶性较好的引发剂。当乳液聚合需要用氧化-还原引发剂时， 氧化剂可以是水溶性的也可以是油溶性的，但还原剂一般是水溶性的。 对于溶于水的单体宜选用水溶性引发剂。 根据聚合温度选择复合引发剂 根据聚合温度选择活性或半衰期的引发剂，使自由基形成速率和聚合速率适中。引发剂分解活化能过高或半衰期过长，则分解速率过低，将使聚合时间延长;但活化能过低，半衰期过短，则引发过快，难于控温，有可能引起爆聚，将使聚合时间延长或引发剂过早分解结束，在转化率很低时就停止聚合。所以一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。通常选择复合引发剂可使反应在较均匀的速度下进行。 根据pH值选择引发剂 在乳液聚合中采用氧化还原引发剂时应根据反应介质的PH值来选择合适的引发剂二因为pH值能影响氧化还原的电位，从而影响氧化还原的速率。有些氧化还原引发剂只有在一定的pH值范围内才能起引发剂的作用，超过这一范围就无引发作用。 另外，引发剂应与聚合物体系的其它组分无副作用。
