引发剂选择原则

三、 引发效率
1. 诱导分解 • 诱导分解反应与生成单体自由基的引发反应
是一对竞争性反应
R R
+ +
BPO M
C6H5COOR RM
+
C6H5COO
三、 引发效率
1. 诱导分解
• 影响诱导分解的因素：
引发剂种类不同，引发效率大不相同： 含有容易转移的 H 原子或基团的引发 剂，容易发生诱导分解。如，氢过氧类 引发剂易发生诱导分解，引发剂的 f 比较低（小于0.5），而AIBN诱导分解 很少。
二、引发剂分解反应动力学
1. 分解速率
I kd 2R
•
引发剂分解一般为一级反应，分解速率Rd 与引 发剂浓度[I]的一次方成正比，微分方程为：
d [I ] Rd = − = k d [I ] dt
在0 t，[I]0
[I]范围定积分，得：
或
[I] = −k t ln d [I]0
[I] = e − k [I]0
一、 引发剂种类
3.无机类过氧化物
• 过硫酸盐：如过硫酸钾（K2S2O8）和过硫酸铵
（（NH4)2S2O8）
O KO S O OO O S O OK 2 KO O S O O 或 O O S O O
+
K
分解产物 SO4
即是离子，又是自由基。
能溶于水，多用于乳液聚合和水溶液聚合。
一、 引发剂种类 4.氧化还原体系
3.2.4 引发剂和引发反应
四、引发剂选择的一般原则
4. 按照聚合物特殊用途选择符合质量要求的 引发剂
• 过氧类引发剂合成的聚合物容易变色 • 偶氮类引发剂有毒 5. 其它，如价格、来源、稳定性等
3.2.4 引发剂和引发反应

引发剂的选择原则引发剂是指将化学反应引发起来的物质，可以用于催化剂、起始剂、氧化剂等多个方面。

在众多化学反应中，引发剂的选择非常重要，它直接影响着反应的速率、选择性和效果等方面。

因此，在选择引发剂时需要考虑以下几个原则。

首先，选择引发剂要符合反应性质。

不同的化学反应具有不同的特点，如酸碱反应、氧化还原反应、复分解反应等，所以选择引发剂的首要原则就是符合反应性质。

比如，在酸碱反应中，可以选择具有酸或碱性的引发剂来催化反应；在氧化还原反应中，可以选择具有氧化或还原能力的引发剂来促进反应的进行。

其次，考虑选择引发剂要适用于反应条件。

不同的化学反应可能需要不同的反应条件，如温度、压力、溶剂等，所以在选择引发剂时要充分考虑反应条件。

比如，在高温反应中，可以选择高温稳定的引发剂，而在低温反应中，可以选择低温稳定的引发剂。

此外，还需考虑引发剂是否可溶于反应体系中，是否能在不同溶剂中发挥相同的催化效果等。

第三，选择引发剂要安全环保。

引发剂作为一种特殊的化学物质，可能对环境和人体健康产生一定的影响。

因此，在选择引发剂时应优先考虑环境友好、无毒、无害的物质，避免使用对环境和人体有害的引发剂。

此外，还需考虑引发剂的易用性和稳定性，防止不必要的事故发生。

最后，选择引发剂要经济可行。

引发剂作为化学反应的催化剂，其成本也是需要考虑的因素之一、优先选择价格合理、供应稳定的引发剂，避免使用昂贵的引发剂；同时还需考虑引发剂的使用寿命和效率，尽量减少引发剂的使用量，提高经济性。

此外，在工业生产中，还需要考虑引发剂的可操作性和可控性，确保反应能够稳定进行。

综上所述，选择引发剂的原则主要包括符合反应性质、适用于反应条件、安全环保和经济可行。

在实际应用中，还需根据不同的化学反应具体情况，综合考虑各个因素，选择最合适的引发剂。

同时，随着科学技术的不断发展，新型引发剂的研发也是一个重要的方向，未来可能出现更多更优异的引发剂供我们选择。

O H 2C CH C OCH
3
h H 2C CH
O C OCH *
3
O H 2C CH C +CH O 或 H 2C CH + C OCH
3 3O
光敏剂间接引发
• 光敏剂的作用：吸收光能后在以适当的频率把吸收
的能量传递给单体，从而使单体激发产生自由基。
Z [Z]*
[Z]* + M
[M]*
[M]* +Z
偶 氮 二 异 丁 腈 （ A IB N )
特点：
• 分解均匀，无副反应，低温稳定，贮运安全， 有毒，分解速率低
ห้องสมุดไป่ตู้
2、过氧化物引发剂
过氧化物受热分解时，过氧键均裂生成两个自由基：
O Ph C O O O C Ph 2 Ph O C O
过 氧 化 苯 甲 酰 （ BPO） O Ph C O Ph + CO2
0杂质效应 2
引发剂分解产生的初级自由基，与氧或杂 质作用发生副反应，使引发效率降低。
• 例：引发剂自由基与氧作用，生成过氧自 由基，在低温时过氧自由基阻滞聚合反应 的进行，而高温时又迅速分解，产生大量 活泼自由基，造成暴聚事故。所以聚合体 系中要去除氧。
B、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：t1/2 < 1h; 中活性：1h < t1/2 < 6h;

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。