引发剂的分类及比较
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引发剂:引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)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。
能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。
引发剂具有下述特点:本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。
例如,反-4-乙酰氨基茋为引发剂。
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,sBs接枝胶黏剂,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,都必须璃用引发剂。
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。
编辑本段分类引发剂种类很多,在胶黏剂中常用的是自由基型引发剂,包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等,过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。
[2]1、有机过氧化物引发剂有机过氧化合物的结构通式为R—O—O—H或R—O—O—R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。
.有机过氧化合物分为如下6类(1)酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。
(2)氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。
(3)二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。
(4)酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯).(5)酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。
光引发剂分类及用途在光固化体系中,包括UV胶,UV涂料,UV油墨等,接受或吸收外界能量后本身发生化学变化,分解为自由基或阳离子,从而引发聚合反应。
凡经光照能产生自由基并进一步引发聚合的物质统称光引发剂。
[1]一些单体经光照后,吸收光子形成激发态M*:M+hv→M*;激发了的活性分子经均裂产生自由基:M*→R·+R′·,进而引发单体聚合,生成高分子。
光引发剂[2](photoinitiator)又称光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent),是一类能在紫外光区(250~420nm)或可见光区(400~800nm)吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。
目前常用光引发剂有一下几种:IRGACURE 184IRGACURE 184是一种高效不黄变的紫外光引发剂,用于引发不饱和预聚体系的UV聚合反应。
结构式:OOHCAS No.:947-19-3分子量:204.3外观:白色到灰白色结晶粉末熔点:45-49℃吸收峰:246nm,280nm,333nm(在甲醇溶液中)溶解性:20℃(g/100g溶液)乎不溶于水。
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氧化还原自由基引发剂
氧化还原自由基引发剂是一类特殊的化学引发剂,它们通过氧化剂和还原剂之间的电子转移产生自由基,从而在较低温度下引发聚合反应。
以下是关于这类引发剂的几个要点:
1. 组成:氧化还原引发体系通常由具有氧化性和还原性的两部分组分构成,即氧化剂和还原剂。
2. 分类:根据溶剂类型,这些引发剂可分为水溶性和油溶性两大类。
水溶性氧化剂例如过氧化氢、过硫酸盐,相应的还原剂有二价铁离子、亚硫酸钠等;而油溶性氧化剂包括有机过氧化物,如过氧化环己酮,配合使用的还原剂可能是环烷酸盐或叔胺类化合物。
3. 优点:氧化还原引发体系的主要优点是可以在较低的温度下快速引发聚合反应,从而提高反应速率并降低能耗。
4. 应用:这种引发体系在20世纪30至40年代被发现,并用于缩短水溶液和乳液聚合反应的诱导期,同时也提高了聚合速率。
5. 选择:选择合适的氧化还原引发体系需考虑聚合方法,组分可以是无机或有机化合物。
综上所述,氧化还原自由基引发剂因其能在低温下有效引发聚合反应的特性,被广泛应用于各种聚合工艺中,为调控聚合速率和改善聚合物性能提供了重要的手段。
引发剂的分类及比较引发剂是乳液聚合的重要组分之一,其种类和用量等影响产品的性能质量。
常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。
乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂,它可分为不同种类。
1乳液聚合引发剂的种类1. 1偶氮类引发剂偶氮类引发剂是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂。
偶氮二异丁睛是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65℃使用,热分解只产生一种自由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。
一般在低于80℃条件下使用较好,因为超过80℃就会激烈分解。
偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50℃一80℃能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。
1. 2有机过氧类引发剂有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。
其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。
该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。
1. 2. 1氢过氧化物引发剂常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种,过氧化氢是过氧化物的母体。
过氧化物分解后,形成两个氢自由基。
该类过氧化物活化能都很高,可用于高温体系中,一般很少单独使用,可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系,用于室温或低温聚合体系,该类引发剂可按不同方式分解。
1.2.2过氧化二酰类二酰基过氧化物分解时,一般按两步进行,首先分解成酰氧白由基,若单独存在则引发反应,若不单独存在则进一步分解,生成稳定的碳自由基。
苯甲酰(BPO)是常见的过氧化引发剂,分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥,容易断裂,一般在60- 80℃分解。
它第一步均裂成苯甲酰自由基,第二步分解成苯自由基,并放出CO2,但分解不完全。
二酰基过氧化物引发剂活性较高,活性与其结构关系很大。
芳酰类比较稳定,酯酰类活性较大,其a一H越少活性越大,不对称二酰过氧化物的活性更高,一般不单独使用。
光引发剂吸收波长简介光引发剂是一种能够吸收特定波长光能,并将其转化为化学能从而开始化学反应的物质。
光引发剂在光敏聚合、光敏偶联等领域具有广泛应用。
了解光引发剂的吸收波长对于设计合适的光源和光反应系统至关重要。
光引发剂的概念光引发剂(photoinitiator),又称光引发剂,是一类能够在吸收光能后引发化学反应的物质。
它们能够吸收特定波长的光能,并将其转化为化学能,从而启动聚合反应、交联反应等。
光引发剂通常包含两个主要部分:色团和引发剂。
光引发剂的分类根据其吸收光能的波长范围,光引发剂可以分为UV-A、UV-B、UV-C、可见光引发剂等。
UV-A引发剂UV-A引发剂主要吸收紫外A波长范围的光线(315-400nm)。
这种光能具有较低的能量,可以促进一些聚合反应和光解反应的进行。
UV-B引发剂UV-B引发剂主要吸收紫外B波长范围的光线(280-315nm)。
这种光能具有中等能量,可以引发一些具有特定需求的光反应。
UV-C引发剂UV-C引发剂主要吸收紫外C波长范围的光线(100-280nm)。
这种光能具有较高的能量,可以用于高效引发某些光反应。
可见光引发剂可见光引发剂主要吸收可见光波长范围的光线(400-700nm)。
这种波长的光能在日常光照条件下非常普遍,因此可见光引发剂具有广泛的应用前景。
可以利用可见光引入光敏反应,实现远离紫外光的照射条件下的光化学修饰。
除了根据吸收波长的分类,光引发剂还可以根据它们的化学结构进行分类,如活性酮类、亚胺类、苯酚类等。
光引发剂的选择与应用光引发剂的选择应根据具体需求和应用环境来确定。
以下是一些选择光引发剂的关键因素:1. 光源波长选择适合光源波长的光引发剂是关键。
如果光源波长与光引发剂的吸收波长不匹配,光引发剂将无法在所需的实验或应用中起作用。
2. 光引发剂的吸收特性不同的光引发剂对于特定波长的光吸收特性有不同的选择性,所以在选择时,应该根据体系中的其他化合物的吸收特性来确定。
bp大分子光引发剂摘要:一、光引发剂简介1.光引发剂的定义2.光引发剂的分类二、BP大分子光引发剂的特点1.BP大分子光引发剂的原理2.BP大分子光引发剂的优势三、BP大分子光引发剂的应用1.光固化涂料2.光刻技术3.生物医学领域四、BP大分子光引发剂的发展趋势1.研究进展2.市场前景正文:光引发剂是一类能在光照作用下产生自由基或阳离子的化合物,它们在光固化涂料、光刻技术、生物医学等领域具有广泛应用。
在这篇文章中,我们将重点介绍BP大分子光引发剂的相关知识。
首先,我们需要了解光引发剂的定义。
光引发剂是一种能在光照作用下产生自由基或阳离子的化合物,它们能够引发单体或低聚物的聚合反应。
根据产生自由基的方式,光引发剂可分为裂解型和光敏型。
裂解型光引发剂在光照过程中会发生裂解,产生自由基;而光敏型光引发剂在光照下会发生光敏反应,生成自由基或阳离子。
BP大分子光引发剂是一种新型的光引发剂,具有很多优点。
首先,BP大分子光引发剂的原理是利用大分子结构中的光敏基团在光照下产生自由基或阳离子,从而引发聚合反应。
这种设计使得BP大分子光引发剂具有很高的引发效率和较窄的谱带宽度,可以实现高效的光固化。
其次,BP大分子光引发剂的优势在于其高度的环保性能。
传统的光引发剂通常含有重金属离子,对人体和环境有一定的危害。
而BP大分子光引发剂采用大分子结构设计,可以避免使用重金属离子,从而降低了对环境和人体的危害。
BP大分子光引发剂在多个领域有广泛应用。
在光固化涂料领域,BP大分子光引发剂可以提高涂料的固化速度和性能,使得涂料具有更好的耐磨、耐腐蚀性能。
在光刻技术领域,BP大分子光引发剂可以实现高分辨率的光刻过程,为微电子制造提供了关键技术支持。
在生物医学领域,BP大分子光引发剂可以应用于生物组织的光固化,为生物医学研究提供了新的工具。
总之,BP大分子光引发剂是一种具有很高应用前景的新型光引发剂。
随着研究的不断深入,BP大分子光引发剂在各个领域的应用将会越来越广泛,市场前景也相当可观。
光刻胶光引发剂一、引言光刻胶光引发剂是一种重要的化学物质,广泛应用于半导体、光学、电子等领域。
它能够在光的作用下引发光刻胶的固化反应,从而实现微细加工和制造。
本文将从光刻胶光引发剂的定义、分类、应用等方面进行介绍。
二、定义光刻胶光引发剂是一种能够在紫外线或电子束等光源的作用下引发光刻胶固化反应的化学物质。
它能够将光能转化为化学能,从而实现微细加工和制造。
三、分类根据其化学结构和反应机理,光刻胶光引发剂可以分为三类:光酸型、光碱型和自由基型。
1. 光酸型光引发剂光酸型光引发剂是一种能够在紫外线或电子束等光源的作用下产生酸性物质的化学物质。
它能够引发光刻胶中的酸催化反应,从而实现微细加工和制造。
常见的光酸型光引发剂有苯乙烯磺酸、三苯基硼酸等。
2. 光碱型光引发剂光碱型光引发剂是一种能够在紫外线或电子束等光源的作用下产生碱性物质的化学物质。
它能够引发光刻胶中的碱催化反应,从而实现微细加工和制造。
常见的光碱型光引发剂有三乙胺、三丙胺等。
3. 自由基型光引发剂自由基型光引发剂是一种能够在紫外线或电子束等光源的作用下产生自由基的化学物质。
它能够引发光刻胶中的自由基聚合反应,从而实现微细加工和制造。
常见的自由基型光引发剂有苯甲酰二异丙基氧基甲基酮、二异丙基苯酚等。
四、应用光刻胶光引发剂广泛应用于半导体、光学、电子等领域。
它能够实现微细加工和制造,从而满足现代科技的需求。
1. 半导体领域在半导体制造过程中,光刻胶光引发剂被用于制造芯片、集成电路等微细结构。
它能够实现微米级别的加工和制造,从而提高半导体器件的性能和可靠性。
2. 光学领域在光学制造过程中,光刻胶光引发剂被用于制造光学元件、光学器件等微细结构。
它能够实现亚微米级别的加工和制造,从而提高光学器件的性能和精度。
3. 电子领域在电子制造过程中,光刻胶光引发剂被用于制造电子元件、电子器件等微细结构。
它能够实现纳米级别的加工和制造,从而提高电子器件的性能和可靠性。
水凝胶光引发剂概述说明以及解释1. 引言1.1 概述水凝胶光引发剂是一种关键的化学物质,它在光敏聚合和其他重要的化学反应中发挥着重要作用。
这些光引发剂可以通过吸收光能并转化为化学反应的起始物质,从而实现对基于光的反应过程的控制和调节。
1.2 文章结构本文将详细介绍水凝胶光引发剂的定义、特点以及其在不同领域中的应用。
首先,我们会对水凝胶光引发剂进行全面概述,并解释其工作原理。
然后,我们将着重说明该类化学物质的生产工艺和分类方法,并阐述其独特性能和优势。
接下来,我们将深入探讨水凝胶光引发剂在光敏聚合反应、医学领域以及其他行业中的应用案例。
最后,文章将总结现有研究成果,并展望未来在该领域可能出现的新方向和发展。
1.3 目的本文旨在系统介绍水凝胶光引发剂的相关知识,并探讨其潜在应用领域。
通过对该种化学物质的全面了解,读者将能够更好地理解和应用水凝胶光引发剂在光敏聚合和其他领域中的作用机制,从而为相关科研和产业发展提供有价值的参考。
2. 水凝胶光引发剂2.1 定义和特点水凝胶光引发剂是一种能够在水基体中产生反应的化合物,其具有以下特点:- 可溶于水:水凝胶光引发剂具有较高的水溶性,可以在水中均匀分散和溶解。
- 光敏活性:当受到特定波长的紫外线或可见光照射时,水凝胶光引发剂能够产生激发态物质,从而启动化学反应。
- 高效性:由于其优异的光敏活性,在低剂量下即可触发强大的化学反应,提高了反应效率。
2.2 原理解释水凝胶光引发剂的原理基于光敏复合物对特定波长光源的吸收并转化为激发态。
当水凝胶光引发剂吸收到波长匹配的紫外线或可见光后,其电子会跃迁至激发态。
这些激发态电子具有较长寿命,并能够通过与其他分子相互作用来催化或促进多种化学反应。
2.3 应用领域水凝胶光引发剂在多个领域中得到广泛应用,其中包括但不限于:- 光敏聚合反应:水凝胶光引发剂可用作聚合反应的起始剂,通过光照激活实现单体分子的聚合和交联,从而形成高分子材料。
自由基聚合引发剂百科名片偶氮二异丁腈的结构式自由基引发剂,简称引发剂。
指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)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。
自由基聚合是研究最早、工业化应用最广泛的聚合反应。
与其他聚合历程相比,自由基聚合具有单体来源广泛、工艺简单、价格低廉、产品丰富的特点,因而一直受到人们的重视。
自由基聚合的不足在于对聚合物相对分子质量、分子质量分布、序列结构、立体结构的控制不如其他聚合历程理想。
目录自由基聚合引发剂分类偶氮化合物引发剂简介过氧化物引发剂简介自由基复合引发剂体系简介自由基聚合引发剂研究进展偶氮化合物引发剂分类过氧化物引发剂简介自由基复合引发剂体系简介自由基引发剂的研究进展自由基聚合引发剂的分类有多种方法。
根据引发剂的分子结构,它们可分为偶氮、过氧和氧化还原。
根据其溶解度可分为水溶性引发剂(如无机过硫酸盐、过氧化氢、水溶性偶氮引发剂等)和油溶性有机引发剂(可溶于单体或有机溶剂)。
根据引发剂的分解方式可分为热分解型和氧化还原分解型。
或根据引发剂的使用温度范围,可分为:① 高温(100℃以上),如过氧化烷基、过氧化烷基、过氧化酯等;② 中温(40~100℃),如偶氮二异丁腈、过氧化二酰基、过硫酸盐等;③ 较低温度(0~40℃),如氧化还原引发体系。
因此,应根据聚合反应的温度要求选择引发剂。
如果在中温范围内使用高温引发剂进行聚合,则分解速率过低,聚合时间延长;如果引入介质温度发剂用于高温范围聚合,则分解速率过快,引发剂过早消耗,在低聚合转化率阶段就停止反应。
编辑此段偶氮化合物类引发剂介绍偶氮化合物是分子结构中含有偶氮基(n=n)并与两个烷基(R,R')相连的化合物。
通式为R-N=N-R',在光和热的作用下分解,释放氮,同时产生自由基。
因此,它是一种重要的聚合引发剂和发泡剂。
许多偶氮化合物也是一些染料的中间体。
引发剂的分类及比较引发剂是乳液聚合的重要组分之一,其种类和用量等影响产品的性能质量。
常用的引发剂有白由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。
乳液聚合中常用的为白由基聚合引发剂,它可分为不同种类。
1乳液聚合引发剂的种类1. 1偶氮类引发剂偶氮类引发剂是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂。
偶氮二异丁睛是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65C使用,热分解只产生一种白由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。
一般在低于80C条件下使用较好,因为超过80C就会激烈分解。
偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50C — 80C能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。
1.2有机过氧类引发剂有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。
其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。
该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。
1. 2. 1氢过氧化物引发剂常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种,过氧化氢是过氧化物的母体。
过氧化物分解后,形成两个氢白由基。
该类过氧化物活化能都很高,可用于高温体系中,一般很少单独使用,可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系,用于室温或低温聚合体系,该类引发剂可按不同方式分解。
1.2.2过氧化二酰类二酰基过氧化物分解时,一般按两步进行,首先分解成酰氧白由基,若单独存在则引发反应,若不单独存在则进一步分解,生成稳定的碳白由基。
苯甲酰(BPO是常见的过氧化引发剂,分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥,容易断裂,一般在60- 80C分解。
它第一步均裂成苯甲酰白由基,第二步分解成苯白由基,并放出CO2,但分解不完全。
二酰基过氧化物引发剂活性较高,活性与其结构关系很大。
芳酰类比较稳定,酯酰类活性较大,其 a 一H越少活性越大,不对称二酰过氧化物的活性更高,一般不单独使用。
自由基型光引发剂摘要:一、自由基型光引发剂的概述二、自由基型光引发剂的分类与特点三、自由基型光引发剂的应用领域四、自由基型光引发剂的优缺点五、我国自由基型光引发剂的发展现状与展望正文:自由基型光引发剂是一种在光辐射下能产生自由基的物质,广泛应用于光固化技术、光刻技术以及生物医学领域。
根据分子结构和引发机理的不同,自由基型光引发剂可分为不同类型,如苯甲酮类、酮胺类、噻吩类等。
一、自由基型光引发剂的概述自由基型光引发剂在光辐射下,可以吸收光能并转换成化学能,从而产生自由基。
这些自由基可以引发聚合反应,进而实现光固化。
自由基型光引发剂在光固化领域的应用尤为重要,可应用于涂料、油墨、粘合剂等领域。
二、自由基型光引发剂的分类与特点1.苯甲酮类:具有良好的光引发性能,广泛应用于光固化体系。
2.酮胺类:具有较高的活性,能快速产生自由基,适用于高速光刻技术。
3.噻吩类:具有较好的热稳定性和化学稳定性,适用于高温环境。
4.其他类型:如环氧类、丙烯酸酯类等,具有特定的应用领域和特点。
三、自由基型光引发剂的应用领域1.光固化领域:如涂料、油墨、粘合剂等;2.光刻领域:用于微电子制造、光电子器件制作等;3.生物医学领域:如光敏剂、光动力疗法等;4.其他领域:如光致变色材料、光致发光材料等。
四、自由基型光引发剂的优缺点优点:1.光引发效率高,反应速度快;2.适用范围广泛,能满足不同应用领域的需求;3.产品性能优良,如高硬度、高耐磨性等;4.环保性能好,无挥发性有机物(VOC)排放。
缺点:1.部分光引发剂具有一定的毒性和刺激性;2.光引发剂的选择和配比要求较高,否则可能导致固化效果不佳;3.光固化过程对温度和湿度敏感,施工条件要求较高。
五、我国自由基型光引发剂的发展现状与展望1.发展现状:我国自由基型光引发剂研究和应用已取得显著成果,部分产品性能已达到国际先进水平;2.存在问题:与国际先进水平相比,我国自由基型光引发剂在产品种类、性能、应用领域等方面仍有一定差距;3.展望:随着光固化技术在我国的不断推广和应用,未来我国自由基型光引发剂市场前景广阔,有望实现跨越式发展。
自由基聚合引发剂(initiatorsforfreeradicalpolymerization)简称引发剂。
指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)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。
由两种或多种引发剂组成的引发体系称复合引发体系;而由两个可以发生氧化还原反应产生自由基的引发剂组成的体系则称氧化还原引发体系。
后者可在较低的温度下引发,聚合属于氧化还原聚合。
有些不能用作热引发剂的化合物,经紫外线照射后,能分解成自由基而引发单体聚合者,称为光敏引发剂,简称光敏剂,这类聚合属于光聚合。
键断裂能量不超过25~40千卡/摩尔的化合物,适合于作引发剂,破坏这些键需要加热到50~150℃,这也是一般烯类自由基聚合的温度范围。
目前工业上常用于自由基聚合的引发剂有过氧化物、偶氮化合物等。
由于过氧化物遇热、碰撞等会发生爆炸,使用时要特别注意。
市售的过氧化物一般是用溶剂稀释的,固体过氧化物则用水润湿或用邻苯二甲酸酯调成糊状物。
引发剂的分类可以按照引发剂的分解方式将引发剂分为热分解型和氧化还原分解型两类;也可以按照其溶解性能分为水溶性引发剂(如无机类的过硫酸盐、过氧化氢等)和油溶性(溶于单体或有机溶剂)的有机类引发剂;或者按照引发剂的使用温度范围,分为:①高温(100℃以上)类,如烷基过氧化物、烷基过氧化氢物、过氧化酯等;②中温(40~100℃)类,如偶氮二异丁腈、过氧化二酰、过硫酸盐等;③较低温(0~40℃)类,如氧化还原引发体系。
因此应根据聚合反应的温度要求来选择引发剂。
如果高温引发剂用在中温范围聚合,则分解速率过低,而使聚合时间延长;如果中温引发剂用于高温范围聚合,则分解速率过快,引发剂过早消耗,在低聚合转化率阶段就停止反应。
引发剂是乳液聚合的重要组分之一,其种类和用量等影响产品的性能质量。
常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。
光引发剂种类
光引发剂根据引发机理的不同,可以主要分为两大类:
自由基聚合光引发剂:这类光引发剂通过产生自由基来引发聚合反应。
它们又可以根据产生自由基的方式进一步细分为:裂解型光引发剂:这类光引发剂通过吸收光能并经历单分子或双分子化学作用,产生能够引发单体聚合的活性碎片,如苯甲酰自由基和苄醚自由基。
夺氢型光引发剂:这类光引发剂同样通过吸收光能产生活性碎片,但这些碎片是通过夺取含有活泼氢原子的化合物的氢原子而形成的,如异丙醇自由基。
阳离子聚合光引发剂:这类光引发剂通过吸收光能后,引发剂分子的电子密度发生变化,导致电荷分离,进而产生阳离子,如二芳基碘盐和三芳基锍盐等。
此外,光引发剂还可以根据化学结构和吸收辐射的类型进行分类。
化学结构上,许多光引发剂带有苯甲酰基,常见的有苯偶姻及其醚类、苯偶酰二烷基缩酮、芳香酮类和某些酰基膦酸盐等。
吸收辐射类型上,光引发剂可以分为紫外光(250~420nm)引发剂和可见光(400~800nm)引发剂。
在水性光固化领域,光引发剂还根据制造工艺和亲水性分为水溶性和水分散型两大类。
水溶性光引发剂通常是在原有油性光引发剂的结构中加入亲水基团,如铵盐或磺酸盐,使得它们能够在水中溶解或分散。
水分散型光引发剂则是通过特殊的工艺使油
性光引发剂具有自乳化性能,便于在水中添加和使用。
引发剂:引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)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。
能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。
引发剂具有下述特点:本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。
例如,反-4-乙酰氨基茋为引发剂。
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,sBs接枝胶黏剂,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,都必须璃用引发剂。
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。
编辑本段分类引发剂种类很多,在胶黏剂中常用的是自由基型引发剂,包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等,过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。
[2]1、有机过氧化物引发剂有机过氧化合物的结构通式为R—O—O—H或R—O—O—R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。
.有机过氧化合物分为如下6类(1)酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。
(2)氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。
(3)二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。
(4)酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯).(5)酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。
热分解形引发剂一、引言热分解形引发剂是一类在高温条件下产生剧烈热反应的化合物,可被广泛应用于聚合物、炸药、火箭推进剂等领域。
它们能够引发聚合物的热分解过程,从而提供热能使聚合物发生剧烈的化学反应。
本文将全面、详细地探讨热分解形引发剂的原理、应用及其在聚合物材料中的作用。
二、热分解形引发剂的原理热分解形引发剂的原理是基于其分子内存在含氮、氧、硫等元素的化学键。
当热分解形引发剂受到外界加热或其他能量输入时,其化学键会发生断裂,释放出大量的热能。
这种热能的释放进一步加剧了化学反应的速度和剧烈程度,从而引发了聚合物的热分解过程。
三、热分解形引发剂的分类根据化学结构和反应特性,热分解形引发剂可以分为以下几类:1. 热解热解型引发剂通常是高分子有机化合物,其分子结构中含有易于热分解的键。
在受到热能输入后,这些键会发生断裂,释放出大量的热能,从而引发聚合物的热分解过程。
2. 重氮盐类重氮盐类引发剂是一类比较常见的热分解形引发剂,其分子内含有重氮盐基团。
在受到外界加热时,重氮盐基团会发生分解,释放出氮气和其他气体,使聚合物发生剧烈的热分解反应。
3. 高能化合物高能化合物引发剂通常是一些化学稳定性较差的化合物,例如过氧化物、过硝酸铵等。
这些化合物在受到外界加热时会发生爆炸性分解,释放出大量的热能,从而引发聚合物的热分解过程。
4. 金属有机化合物金属有机化合物引发剂是一类含有金属离子和有机配体的化合物。
金属离子可控制其分解的温度和速率,从而实现对聚合物热分解过程的调控。
四、热分解形引发剂的应用热分解形引发剂在聚合物、炸药、火箭推进剂等领域有着广泛的应用。
下面将具体介绍其在这些领域中的应用情况。
1. 聚合物热分解形引发剂可用作聚合物的引发剂,通过引发聚合物的热分解过程,提供热能使聚合物发生剧烈的化学反应。
这可以用于制备具有特定性能和结构的高分子材料。
2. 炸药热分解形引发剂在炸药中起到引爆的作用。
当炸药受到外界加热时,引发剂会分解释放出大量的热能,引发炸药的爆炸反应。
引发剂的分类及比较
引发剂就是乳液聚合的重要组分之一,其种类与用量等影响产品的性能质量。
常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂与配位聚合引发剂。
乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂,它可分为不同种类。
1乳液聚合引发剂的种类
1、1偶氮类引发剂
偶氮类引发剂就是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂与偶氮二异庚睛引发剂。
偶氮二异丁睛就是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65℃使用,热分解只产生一种自由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。
一般在低于80℃条件下使用较好,因为超过80℃就会激烈分解。
偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50℃一80℃能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。
1、2有机过氧类引发剂
有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。
其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。
该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。
1. 2. 1氢过氧化物引发剂
常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种,过氧化氢就是过氧化物的母体。
过氧化物分解后,形成两个氢自由基。
该类过氧化物活化能都很高,可用于高温体系中,一般很少单独使用,可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系,用于室
温或低温聚合体系,该类引发剂可按不同方式分解。
1.2.2过氧化二酰类
二酰基过氧化物分解时,一般按两步进行,首先分解成酰氧白由基,若单独存在则
引发反应,若不单独存在则进一步分解,生成稳定的碳自由基。
苯甲酰(BPO)就是常见的过氧化引发剂,分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥,容易断裂,一般在60- 80℃分解。
它第一步均裂成苯甲酰自由基,第二步分解成苯自由基,并放出CO2,但分解不
完全。
二酰基过氧化物引发剂活性较高,活性与其结构关系很大。
芳酰类比较稳定,酯酰类活性较大,其a一H越少活性越大,不对称二酰过氧化物的活性更高,一般不单独使用。
1.2.3其它过氧类
包括过氧化二烷类与过氧化二碳酸酯类等。
过氧化二烷类有过氧化二异丙苯与过氧化二叔丁基,活性比氢过氧化物高,属低偏中活性引发剂。
过氧化二碳酸酯类过氧化物就是一类高活性过氧化物,稳定性差,该类过氧化物的特点就是烃基结构对其活性影响较小,并存在溶剂效应。
1、3氧化一还原引发剂
氧化一还原组分就是由组成它的氧化剂与还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基,这类引发剂称为氧化一还原体系。
该类引发剂特点就是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。
这类引发剂包括水溶性引发剂与油溶性引发剂。
1. 3. 1水溶性引发剂
这类引发剂体系的氧化剂有过氧化氢、过硫酸盐、氢过氧化物等,还原剂有硫酸亚铁,亚硫酸钠等无机物与醇、胺、草酸与葡萄糖过氧化氢等有机化合物。
过氧
化氢、过硫酸盐、氢过氧化物与亚铁盐组成氧化一还原体系后,活化能减小,可在较低的温度下引发聚合。
高锰酸钾或草酸不能单独做引发剂,但两者混合后可作为引发剂。
1.3.2油溶性氧化一还原引发剂
这类引发剂的氧化剂有氢过氧化物、过氧化二烷基、过氧化二酰基等,用做还原剂的有叔胺、环烷酸盐、硫醇及有机金属化合物等,其中过氧化苯甲酰就是常用的引发剂。
近年来出现了一些锌、硼、铝等有机化合物与氧配合组成的低氧化一还原引发体系,另外还有过渡金属碳基化合物与鳌合物用作引发剂。
2乳液聚合引发剂的选择
乳液聚合引发剂选择就是很复杂的,需要从多方面考虑。
选择引发剂时可从以下几个方面考虑。
2、1溶解性
溶解性就是选择引发剂的一个很重要条件,引发剂要求与聚合物有较好的相溶性。
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,氧化剂可以就是水溶性的也可以就是油溶性的,但还原剂一般就是水溶性的。
对于溶于水的单体宜选用水溶性引发剂。
2、2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,使自由基形成速率与聚合速率适中。
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。
2、3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。
3引发剂对乳液聚合的影响
3、1引发剂种类影响
乳液聚合引发剂一般多为水溶性氧化还原引发剂,它们的引发效率与半衰期都不一样。
不同引发剂对乳液聚合有不同的影响。
如过氧酸盐一硫醇引发剂中硫醇的加人对苯乙烯一丁二烯乳液聚合反应有显著的促进作用,微量的硫醇可以大大加速聚合反应过程。
过硫酸盐一亚硫酸盐氧化还原引发体系在工业上用于丙烯睛等单体的乳液聚合。
该引发剂体系氧化还原反应将生成硫酸根离子自由基与亚硫酸根离子自由基,当自由基副反应大于自由基的生成反应时,则硫酸根离子自由基占主导地位,反之亚硫酸根离子引发剂占主导地位。
有人研究发现引发剂能影响粒子表面极性,改变聚合物/水相界面引力,从而影响聚合物粒子形态。
SharonLee等用两步法合成了RMMA/ PS核壳乳胶,从热力学角度讲,在亲水/疏水聚合物中就是很难形成核壳结构的。
在两阶段乳液聚合中,若第一阶段生成的聚合物比第二阶段聚合物亲水性更强,则很难形成核一壳结构。
如果对体系中的相迁移加以限制,则仍可得到核一壳结构。
聚合反应速率将会影响到单体分配,共聚物组成与相
对分子质量决定共聚物产量。
有人认为所用引发剂种类可能直接影响共聚物组成。
MASAYUSHI等用过硫酸钾一硫代硫酸钠一硫酸铜为引发剂,进行丙烯酸乙酷与甲基丙烯酸甲酯的合成研究时,发现不添加Cu2+仅用通常的氧化还原引发剂,得不到粒径小于80nm的乳液,但添加微量的Cu2+时,粒径显著变小,在乳化剂为3%(质量分数)以上时,得到粒径80nm以下的微粒子乳液,且粒径随引发剂浓度的增大而增大。
如果采用过硫酸盐硫酸亚铁氧化还原体系将第二阶段的聚合温度降低至室温,保持适当的引发速率,可得到PMMA/ PS核一壳结构。
3、2引发剂用量的影响
引发剂的用量不仅影响反应速率与分子量,对粒度分布也有很大影响。
Chen& Lee认为,引发剂浓度对乳液聚合体系影响较大、Aslnazova等:研究了不同引发剂,发现具有表面活性作用的引发剂引发效率高,且粒子成核机理主要就是胶束机理,粒子长大过程发生在胶粒中,而且粒子稳定性好,导致聚合反应持续时间长,分子量高、引发剂用量不同对乳液聚合有不同的影响。
引发剂用量过低,则单体的转化率就低;用量增大,引发剂浓度增加,初期形成自由基数目增多,粒子碰撞几率增多,导致粒径变大,转化率增大但增大到一定的时候,用量再增大,转化率变化不大,当引发剂用量过大时,容易使乳液聚合过程的稳定性降低,主要就是因为过量的引发剂与乳化剂起到了电解质的作用,另一方面,随引发剂用量增加,聚合物的分子量迅速下降,因此我们可通过引发剂的用量来调节分子量。
引发剂浓度增大时,自由基增长速率增大,会造成反应物体系中瞬时颗粒过于集中,从而引起集聚,稳定性变差,终止速率亦增大,故使聚合物的平均分子量降低。
引发剂用量过低会造成分子量变大,体系粘度增高。
一般来讲,适宜的引发剂量为单体总量的0、1%一0、8%(质量分数)。
管蓉等研究发现当引发剂用量为0、2%一0、4%时,制备的丙烯酸酯类共聚物乳液呈蓝相、乳液粒子的粒度小,并且乳液的稳定性好。
3、3引发剂加入方式的影响
对于相同的引发剂,加料方式不同,其结果也不一样。
以过硫酸铵为引发剂,比较其加人方式对单体转化率的影响,结果表明:引发剂分两次加人可以得到较高的转化率。
在一次加入时由于引发剂消耗,反应后期单体不能够完全反应,转化率低;引发剂加人到预乳化液时,单体反应比较完全,因此转化率高;在第二种方法的基础上再补加一次引发剂,使未反应的剩余单体进行反应,转化率进一步提高。
3、4其它影响因素
另外,引发剂分解的速率随温度升高而增加,一般情况下半衰期随温度升高而变短,因此温度控制对乳液聚合很重要。
在酸性条件下,引发剂的热分解速率随着离子强度的增大而减小。
如APS在水中热分解时会产生少量HS04-,该离子进一步电离成H+与SO2-4离子,因而随着聚合反应的进行,体系pH值降低,pH值的改变又会影响到乳化剂的乳化效果与引发剂的引发效率,从而对胶粒大小及分布产生影响。
4结语
引发剂对乳液聚合的影响就是复杂的,其作用也就是很大的。
在实际过程中应考虑乳液聚合引发剂的影响,根据不同的乳液聚合选择不同的引发剂。