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引发剂资科1101余腾精细化学品之——什么是引发剂？自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率，分解生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。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。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。引发剂的分类1.偶氮类引发剂(azoinitiators)2.有机过氧类引发剂(peroxideinitiator)3.无机过氧类引发剂(inorganicinitiator)4.氧化-还原引发剂(oxidize-reductioninitiator)（1）偶氮二异丁腈（AIBN）H3CCCH3CNNNCCH3CH3CNH3CCCH3CN2+N2偶氮二异丁腈（AIBN)1、偶氮类引发剂在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。相对分子质量248.36，分解活化能Ed=121.3kJ/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)CH3CHCH2CNNCCH2CHCH3CH3CH3CH3CH3CNCN2CH3CHCH2C+N2CH3CH3CN2.有机过氧类引发剂(peroxideinitiator)o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。o若其中两个H原子都被有机基团取代：R-OO-RHOOCHO+COCH3CH3CH3CH3过氧化二酰类：过氧化二烷基类：过氧化二酯类引发剂：COOC2COOOO+2CO22CH3COOCCH32CH3COCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CHOCOOCOCHCH3CH3OCH3CH3O2CH3CHO+2CO2⒊无机过氧类引发剂(inorganicinitiator)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=220kJ/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。过硫酸钾和过硫酸铵过硫酸钾的结构式和分解反应式为KOSOOSOK2KOSO(2KSO4)O热分解OOOOOK2S2O82K+2SO4水溶液中无机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。4.氧化-还原引发剂(oxidize-reductioninitiator)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。例如Ed=50.7kJ/mol，分解温度只需10℃。K2S2O82KSO4Ed=220kJ/mol，分解温度高于100℃。而Ed=39.4kJ/mol，分解温度低于-10℃。再如：Ed=140.3kJ/mol，分解温度高于70℃。而K2S2O8+Fe2Fe3+2K+SO42+SO4HOOH+Fe2Fe3+OH+HOHOOH2HO组成：过氧化物+还原剂特点：低温聚合，减少链转移、支化等副反应，改善聚合物性能水溶性油溶性：有机物/有机物:BPO/N,N-二甲基苯胺无机物/无机物：H2O2/FeSO4,(NH4)2S2O8/KHSO3有机物/无机物：有机过氧化物/低价盐乳液聚合，采用水溶性引发剂半衰期t1/2引发剂分解50%所需的时间定义为引发剂半衰期t1/2•t1/2与温度有关，同一引发剂在不同温度下有不同的t1/2。工业上常用某一温度下引发剂半衰期的长短或相同半衰期所需温度的高低来比较引发剂的活性。•半衰期越短，引发剂活性越高•半衰期过短，易引起暴聚；•半衰期过长，聚合时间过长，效率差根据60oC时的半衰期把引发剂分为高、中、低活性三大类：高活性：t1/21h;中活性：1ht1/26h;低活性：t1/26h引发剂选用原则•根据聚合方法选用引发剂乳液聚合应采用水溶性的引发剂•根据聚合速率要求选用引发剂尽量选用高活性的引发剂•引发剂的安全性是首要考虑的问题其他引发作用•热聚合：有些单体可在热的作用下无需加引发剂便能自发聚合。常见的如：苯乙烯及其衍生物、甲基丙烯酸甲酯等。•光聚合：能直接受光照进行聚合的单体一般是一些含有光敏基团的单体，如丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸（酯）、苯乙烯等。其机理一般认为是单体吸收一定波长的光量子后成为激发态，再分解成自由基。如丙烯酸甲酯：H2CCHCOCH3OH2CCHCOH2CCHCOCH3O*+CH3O或H2CCHCOCH3O+h