光引发剂研究和应用

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1、2.4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(azoinitiators)2.有机过氧类引发剂(peroxideinitiator)⒊无机过氧类引发剂(inorganicinitiator)4.氧化-还原引发剂(oxidize-reductioninitiator)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(initiatorefficiency)⒈笼蔽效应(cageeffect)⒉诱导分解(induc

2、eddecomposition)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1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

3、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。2.4引发剂(initiator)及其引发作用2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

4、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(azoinitiators)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)2.4引发剂(initiator)及其引发作用3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

5、)偶氮二异庚腈(ABVN)2.4引发剂(initiator)及其引发作用42.有机过氧类引发剂(peroxideinitiator)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2.4引发剂(initiator)及其引发作用5氢过氧类引发剂溶于水，属

6、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2.4引发剂(initiator)及其引发作用6相对分子质量242，分解活化能Ed=124.3kJ/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2.4引发剂(initiat

7、or)及其引发作用7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2.4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。8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2.4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。9高活性引发剂，分解速率快，可提高聚合速率，缩短聚合周期。但贮存和精制时需注意安全，使用时避光、不能

8、加热，贮存时需配成溶液，贮存于10℃以下的电冰箱中。实验室中一般不用。过氧化二碳酸二异丙酯（IPP）的结构式与分解反应式2.4引发剂(initiator)及其引发作用适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。⑷过氧化二酯类引发剂属于油溶性高活性引发剂。10⒊无机过氧类引发剂(inorganicinitiato