文档介绍：引发剂(initiator)及其引发作用
一、引发剂及其种类
1. 偶氮类引发剂(azo initiators)
2. 有机过氧类引发剂(peroxide initiator)
⒊无机过氧类引发剂(anic initiator)
4. 氧化-还原引发剂(oxidize-reduction initiator )
二、引发剂分解动力学(dynamics)
⒈引发剂的浓度和时间的定量关系 ⒉引发剂分解速率常数kd与温度的关系
三、引发剂的引发效率(initiator efficiency)
⒈笼蔽效应(cage effect)
⒉诱导分解(induced position)
四、引发剂的选用原则
⒈根据聚合实施方法选择引发剂种类
⒉根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂
⒊根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂
⒋根据聚合物的使用场合选择引发剂
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引发剂是产生自由基聚合反应活性中心的物质。
它不仅是影响聚合反应速率的重要因素,而且是影响聚合物相对分子质量的重要因素。
因此,对引发剂的种类、引发剂分解动力学、引发剂的引发效率和引发剂的选用原则等问题应作深入了解。
一、引发剂(initiator)及其种类
含有弱键的化合物,它们在热的作用下,共价键均裂而产生自由基的物质,称为引发剂。
在一般自由基聚合体系中,聚合温度为40℃~100℃。
作为引发剂的物质,其键能(分解活化能Ed)必须在105~190 (kJ/mol),多以125~150 (kJ/mol)。
因此,自由基聚合的引发剂主要是偶氮类化合物和过氧类化合物。
引发剂可以分为四类。
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物理化学性质: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。属于油溶性引发剂。
油溶性引发剂,适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
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。
1. 偶氮类引发剂(azo initiators)
偶氮类引发剂中主要是偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈。
⑴偶氮二异丁腈(ABIN)
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,分解活化能Ed = kJ/mol。
物理化学性质: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℃以下的电冰箱中,不便运输,不便在实验室中应用。属于油溶性引发剂。
偶氮类引发剂适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
特点:分解速率高,属于高活性引发剂。
(2) 偶氮二异庚腈(ABVN)
引发剂(initiator)及其引发作用
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2. 有机过氧类引发剂(peroxide initiator)
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
过氧化二酰类、过氧化二烷基类和过氧化二酯类引发剂。
⑴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
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氢过氧类引发剂溶于水,属于水溶性引发剂,
一般用于乳液聚合和水溶液聚合。
氢过氧化特(叔)丁基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
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相对分子质量242,分解活化能Ed = kJ/mol。
物理化学性质: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,属于油溶性引发剂。
贮存时加20%~30%的水。
特点:分解速率较慢,属于低活性引发剂,
⑵过氧化二酰类引发剂
该类引发剂有过氧化二苯甲酰和过氧化十二酰等。
过氧化二苯甲酰(BPO)的结构式与分解反应式
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属于油溶性、低活性引发剂。
过氧化十二酰(LPO)的结构式与分解反应式
引发剂(initiator)及其引发作用
⑶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。
适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
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属于油溶性、低活性引发剂。
过氧化二特丁基的结构式与分解反应式
引发剂(initiator)及其引发作用
过氧化二异丙苯的结构式与分解反应式
适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
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高活性引发剂,分解速率快,可提高聚