自由基引发剂
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偶氮二异丁基脒盐酸盐引发剂热分解方程式偶氮二异丁基脒盐酸盐(Azodiisobutyronitrile,简称AIBN)是一种常用的自由基引发剂。
它在热分解时会产生自由基,从而引发自由基聚合反应。
偶氮二异丁基脒盐酸盐的化学式为C8H12N4,分子量为164.21 g/mol。
它是一种无色结晶性固体,可溶于一些有机溶剂如乙醇、二甲基甲酰胺等。
当偶氮二异丁基脒盐酸盐受热时,会发生热分解反应。
这个过程可以用以下方程式表示:2AIBN → 4C4H9N + N2↑ + C4H8↑在这个方程式中,AIBN被加热分解为两个异丁基脒自由基(C4H9N),同时释放出氮气(N2)和丁烯(C4H8)。
这个热分解反应是自由基聚合反应的一种常用方法。
在反应体系中,AIBN作为引发剂加入到单体(如甲基丙烯酸甲酯)中,加热后AIBN 分解产生的自由基会引发单体的聚合反应。
这种聚合反应常用于合成聚合物材料。
AIBN的热分解温度约为70-80°C。
在实际应用中,可以通过调节反应温度和AIBN的用量来控制聚合反应的速率和分子量。
较低的温度和较低的AIBN用量可以得到较低分子量的聚合物,而较高的温度和较高的AIBN用量则会产生较高分子量的聚合物。
值得注意的是,AIBN在空气中具有一定的爆炸性。
因此在使用过程中需要注意安全措施,如避免与氧气接触、避免高温加热等。
总结起来,偶氮二异丁基脒盐酸盐是一种常用的自由基引发剂,具有热分解产生自由基的特性。
它在自由基聚合反应中起到引发剂的作用,常用于合成聚合物材料。
在使用过程中需要注意安全性。
通过调节反应条件,可以控制聚合反应的速率和分子量。
aibn重结晶方法AIBN重结晶方法AIBN,全称为2,2'-二异丙基二氰化钠,是一种常用的自由基引发剂,常用于有机合成中。
AIBN重结晶是一种常见的纯化方法,可以通过重结晶过程将AIBN纯化得更纯净。
我们来了解一下AIBN的性质。
AIBN是一种白色结晶固体,可溶于有机溶剂如醚、醇和酮,不溶于水。
它是一种高效的自由基引发剂,常用于引发自由基聚合反应和自由基取代反应。
然而,由于市售的AIBN常常含有杂质,因此需要进行纯化处理。
AIBN重结晶方法的步骤如下:1. 溶解:将所需量的AIBN加入适量的有机溶剂中,如甲醇或乙醇。
溶解过程中可以加热溶剂以加快溶解速度,但需注意温度不要过高。
2. 过滤:将溶解后的溶液用滤纸或滤膜过滤,去除其中的杂质和固体颗粒。
这一步能够去除一部分不溶于溶剂的杂质。
3. 冷却:将滤液放置在冰浴中或室温下静置,使其缓慢冷却。
这样可使AIBN结晶得更加纯净。
冷却速度过快可能导致结晶杂质的夹带。
4. 结晶:当溶液完全冷却后,观察是否有结晶形成。
如果没有结晶,可以轻轻搅拌容器或用玻璃棒划搅容器壁。
这样能够提供结晶的种子,促进结晶的形成。
如果结晶仍未出现,可以适度增加溶剂的挥发速度,如将容器加热或通入干燥的氮气。
5. 过滤和洗涤:将结晶物用适量的冷溶剂洗涤,以去除附着在结晶表面的杂质。
可以将结晶物用滤纸或滤膜过滤,并用冷溶剂洗涤多次,直到洗涤液变得清澈。
6. 干燥:将洗涤后的结晶物放置在通风处或真空干燥器中进行干燥。
干燥的目的是去除结晶中的溶剂,使其完全干燥。
干燥时间视结晶物的大小和含水量而定。
通过以上步骤,我们可以得到相对较纯的AIBN结晶物。
这种方法的优点是简单易行,不需要复杂的设备和试剂,且操作相对安全。
但需要注意的是,在进行AIBN重结晶时,要保持操作环境的清洁,避免外界杂质的污染。
AIBN重结晶方法是一种常用的纯化方法,可以将AIBN得到更纯净的结晶物。
通过溶解、过滤、冷却、结晶、过滤和洗涤以及干燥等步骤,可以有效去除AIBN中的杂质,提高其纯度和质量。
自由基聚合反应中,引发剂浓度增大,聚合速率加快,聚合度增大。
() 自由基聚合反应是一种重要的化学反应,它通过自由基的自相传递来形成高分子化合物。
在这种反应中,引发剂的浓度起着重要的作用。
当引发剂的浓度增大时,聚合速率会加快,同时聚合度也会增大。
在自由基聚合反应中,引发剂是引发聚合过程的物质。
当引发剂浓度增大时,更多的引发剂分子参与反应,生成更多的自由基。
这些自由基能够与单体分子发生反应,形成更多的自由基,从而加速整个聚合过程。
因此,引发剂浓度的增大可以促进聚合速率的提高。
同时,引发剂浓度的增大也会导致聚合度的增大。
聚合度是指聚合物链中单体重复单元的数量。
引发剂的浓度增加会导致更多的自由基生成,这些自由基会与单体分子发生反应形成聚合物链。
因此,随着引发剂浓度的增大,聚合物链的数量增多,聚合度也会增加。
需要注意的是,引发剂浓度增大可能会导致副反应的产生,例如分子链的断裂或者副聚合反应的发生。
因此,在实际应用中需要控制引发剂的浓度,以保证聚合反应的选择性和效率。
总之,自由基聚合反应中,引发剂浓度的增大可以加快聚合速率并增加聚合度。
这对于控制聚合反应的速率和生成高分子化合物具有重要意义。
自由基(ⅱ)型光引发剂引言:自由基(ⅱ)型光引发剂是一种广泛应用于化学反应中的重要物质。
它具有高效的光敏性和广泛的应用范围,可用于有机合成、材料科学等领域。
本文将从自由基(ⅱ)型光引发剂的定义、特性、应用以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、自由基(ⅱ)型光引发剂的定义自由基(ⅱ)型光引发剂是一种在光照下能够产生自由基的化合物。
它通常由一个光敏基团和一个能够产生自由基的基团组成。
当受到特定波长的光照射时,光敏基团吸收能量并发生激发,从而引发自由基的生成。
这种自由基的生成过程被称为光引发。
二、自由基(ⅱ)型光引发剂的特性1. 高效的光敏性:自由基(ⅱ)型光引发剂能够在低能量的光照下产生高浓度的自由基,具有较高的光敏性。
2. 可控的反应速率:通过调节光照强度和时间,可以控制自由基(ⅱ)型光引发剂的反应速率,实现对化学反应过程的精确控制。
3. 广泛的应用范围:自由基(ⅱ)型光引发剂可用于有机合成、聚合反应、表面修饰等多个领域,广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
三、自由基(ⅱ)型光引发剂的应用1. 有机合成:自由基(ⅱ)型光引发剂在有机合成中起到重要作用。
它能够引发自由基聚合反应,用于合成具有特定结构和性质的高分子材料。
这种合成方法具有反应速度快、选择性高的优点,被广泛应用于合成聚合物、药物等领域。
2. 表面修饰:自由基(ⅱ)型光引发剂可用于表面修饰。
通过将光引发剂溶解在溶液中,并将其涂覆在需要修饰的表面上,利用光照引发自由基反应,实现对表面的改性。
这种方法可以用于制备具有特定性能的表面,如防污、抗菌等功能。
3. 光敏材料:自由基(ⅱ)型光引发剂可用于制备光敏材料。
将光引发剂与适当的基质相结合,通过光引发反应形成具有特定性能的材料,如光敏胶片、光敏纸张等。
这种材料具有光响应性和可控性强的特点,在光学存储、光敏印刷等领域具有广泛应用前景。
四、自由基(ⅱ)型光引发剂的未来发展方向1. 提高光敏性:未来的研究可以通过合成新型的光敏基团,提高自由基(ⅱ)型光引发剂的光敏性,使其能够在更低能量的光照下产生更高浓度的自由基。
夺氢型自由基光引发剂夺氢型自由基光引发剂是一种用于催化光引发聚合反应的重要工具,在有机合成、高分子科学和材料科学领域有着广泛的应用。
它通过光激发产生自由基,以引发聚合反应。
本文将介绍夺氢型自由基光引发剂的原理、发展历程以及在不同领域中的应用。
夺氢型自由基光引发剂是一类具有特殊结构的化合物。
它们通常由一个具有光反应性质的基团和一个或多个能够产生自由基的夺氢基团组成。
当夺氢富集型自由基光引发剂受到光的激发时,夺氢基团将失去氢原子,释放出自由基,从而开始引发聚合反应。
因此,夺氢型自由基光引发剂广泛应用于无溶剂聚合物合成、光固化聚合物、涂层材料以及光致变色材料等领域。
夺氢型自由基光引发剂的研究始于上世纪50年代。
最早的研究主要集中在对含有硫醇基团的有机化合物的研究上,如硫代酮和硫代叠氮化物等。
然而,这些化合物存在较大的毒性和挥发性,限制了它们在实际应用中的使用。
随着化学合成技术的不断发展,科学家们开始合成出更为稳定和高效的夺氢型自由基光引发剂。
在无溶剂聚合物合成领域,夺氢型自由基光引发剂被广泛应用于无环境污染的聚合反应中。
例如,通过添加夺氢型自由基光引发剂,可以实现无需油剂参与的无溶剂乳状聚合反应,从而得到高分子量的聚合物。
夺氢型自由基光引发剂还可用于制备精细化工产品和高性能材料,如医用聚合物、电子材料和功能高分子材料等。
在光固化聚合物领域,夺氢型自由基光引发剂也扮演着重要的角色。
光固化聚合物是一种通过光激发引发、在光的作用下快速固化的材料。
夺氢型自由基光引发剂可用于调控光固化聚合物的固化速度和性能,提高其固化效果和耐久性。
这为提高光固化聚合物的生产效率和开发具有特殊性能的功能材料提供了可能。
涂层材料是另一个夺氢型自由基光引发剂的重要应用领域。
涂层材料可用于制备各种功能性和保护性薄膜,如防腐涂层、光学涂层和电镀涂层等。
夺氢型自由基光引发剂可用于引发涂层材料中的聚合反应,实现涂层材料的快速固化和提高其耐候性。
偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比标题:偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比探讨摘要:在自由基聚合反应中,偶氮二异丁腈(AIBN)是一种常用的引发剂,被广泛应用于合成高分子化合物和聚合物。
本文将深入探讨AIBN在自由基聚合反应中的用量百分比,并对其在反应过程中的影响进行综合评估。
文章将从用量百分比的基本概念入手,逐步深入讨论AIBN的适当用量、用量与反应效果的关系、用量与产物性质的关联等方面,以期为读者提供全面、深入的认识与理解。
一、AIBN的基本概念1.1 AIBN的化学结构与性质1.2 AIBN在自由基聚合反应中的作用机制二、适当用量的选择2.1 AIBN用量与反应速率的关系2.2 AIBN用量与转化率的影响2.3 AIBN用量对产物分子量的影响三、用量与反应效果的关系3.1 低用量下的聚合反应3.2 高用量下的聚合反应3.3 用量百分比与反应选择性的关联四、用量与产物性质的关联4.1 AIBN用量对聚合物结构的影响4.2 AIBN用量对聚合物物理性质的影响4.3 AIBN用量对聚合物化学性质的影响五、个人观点与理解5.1 对AIBN的用量百分比的选择的思考5.2 对AIBN与聚合反应中其他因素的协同作用的认识与思考六、总结与回顾6.1 用量百分比的选择原则与方法6.2 AIBN在自由基聚合反应中的综合评估6.3 对未来研究的展望在本文中,将以用量百分比作为主要线索,全面评估AIBN在自由基聚合反应中的应用。
我们将从AIBN的基本概念入手,逐步深入探讨其适当用量选择的原则和方法,用量与反应效果的关系,以及用量与产物性质的关联。
我将分享我个人对AIBN用量百分比选择的思考,并对AIBN与聚合反应中其他因素的协同作用进行分析。
希望通过本文的阐述,读者能够全面、深刻且灵活地理解偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比的重要性与影响。
本文的撰写参考了大量的研究成果和学术文献,旨在为读者提供一份有价值的文章,促进对该主题的深入研究与探讨。
高分子化学反应试剂高分子化学反应试剂是一类在高分子化学反应中起到催化、促进或调控反应的化合物或物质。
它们能够引发或参与高分子化学反应,从而实现高分子材料的合成、改性和加工等过程。
本文将介绍几种常见的高分子化学反应试剂及其应用。
一、引发剂引发剂是高分子化学反应中常用的试剂之一,它能够引发高分子化学反应的起始步骤,从而开始反应链的生长。
常见的引发剂有自由基引发剂、阳离子引发剂和阴离子引发剂。
1. 自由基引发剂自由基引发剂是一类能够产生自由基的化合物,常用于自由基聚合反应、自由基交联反应等高分子化学反应中。
例如,过氧化苯甲酰(BPO)是一种常用的自由基引发剂,可用于聚合物的合成和交联反应。
2. 阳离子引发剂阳离子引发剂是一类能够产生阳离子的化合物,常用于阳离子聚合反应、环氧树脂的固化等高分子化学反应中。
例如,二十二烷基苯磺酸铵(DBSA)是一种常用的阳离子引发剂,可用于聚合物的合成和固化反应。
3. 阴离子引发剂阴离子引发剂是一类能够产生阴离子的化合物,常用于阴离子聚合反应、缩聚反应等高分子化学反应中。
例如,碳酸钾是一种常用的阴离子引发剂,可用于聚合物的合成和缩聚反应。
二、促进剂促进剂是高分子化学反应中常用的试剂之一,它能够促进高分子化学反应的进行,并提高反应速率和效果。
常见的促进剂有活性剂、溶剂和催化剂等。
1. 活性剂活性剂是一类能够活化高分子化学反应的化合物,常用于聚合反应中。
例如,活性溴化物是一种常用的活性剂,可用于聚合物的合成反应。
2. 溶剂溶剂是一类能够溶解高分子化学反应物质的化合物,常用于高分子化学反应的反应介质中。
例如,二甲基亚砜是一种常用的溶剂,可用于聚合物的合成反应。
3. 催化剂催化剂是一类能够加速高分子化学反应的进行的物质,常用于高分子化学反应中。
例如,过渡金属配合物是一类常用的催化剂,可用于聚合物的合成反应。
三、调控剂调控剂是一类能够调控高分子化学反应过程的试剂,常用于调控高分子材料的分子结构、分子量和分子量分布等性质。
偶氮二异丁腈反应机理
偶氮二异丁腈(ADIBN)是一种常用的自由基引发剂,在化学合成中可用于引发自由基聚合反应。
其反应机理如下:
首先,ADIBN经过热解产生两个自由基。
这个过程一般在高温下进行,例如150-180℃。
ADIBN分子中的C-N键断裂,形成两个互补的亚甲基自由基。
这两个亚甲基自由基可以参与不同类型的反应。
一种可能的反应路径是聚合物化反应。
亚甲基自由基可以与单体发生加成反应,形成丙烯酸酯聚合物。
此反应在平衡状态下进行,由于亚甲基自由基浓度很低,通常需要高温和长时间的反应才能得到较高分子量的聚合物。
另一种可能的反应路径是引发链反应。
亚甲基自由基可以引发其他单体的聚合反应,从而形成共聚物。
例如,亚甲基自由基可以与丙烯酸酯单体反应,引发丙烯酸酯单体的聚合。
这样可以得到具有较高分子量的丙烯酸酯共聚物。
总的来说,偶氮二异丁腈通过热解产生亚甲基自由基,这些自由基可以引发单体的聚合反应,或者参与其他自由基链反应,从而形成聚合物或共聚物。
过氧化苯甲酰可作为的自由基聚合的引发剂下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
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459C--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。
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。
1.2.3其它过氧类包括过氧化二烷类和过氧化二碳酸酯类等。
过氧化二烷类有过氧化二异丙苯和过氧化二叔丁基,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是一类高活性过氧化物,稳定性差,该类过氧化物的特点是烃基结构对其活性影响较小,并存在溶剂效应。
氧化一还原引发剂氧化一还原组分是由组成它的氧化剂和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和油溶性引发剂。
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,亚硫酸钠等无机物和醇、胺、草酸和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和鳌合物用作引发剂。
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。
溶解性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。
3引发剂对乳液聚合的影响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,它们的引发效率和半衰期都不一样。
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着的促进作用,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和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,共聚物组成和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,进行丙烯酸乙酷和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,粒径显着变小,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。
引发剂用量的影响引发剂的用量不仅影响反应速率和分子量,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,主要是因为过量的引发剂和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%一%(质量分数)。
管蓉等研究发现当引发剂用量为%一%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。
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。
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+和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和引发剂的引发效率,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是复杂的,其作用也是很大的。
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。