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聚合反应的引发剂有哪几类?
聚合反应的引发剂有哪几类?
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聚合反应的引发剂有哪几类?

  引发剂,又称自由基引发剂,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。\x0d\x0a  自由基引发剂(initiators for free radical polymerization)的分类,有多种分类方法,按引发剂的分子结构,可以分为偶氮类、过氧类和氧化还原类。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、水溶偶氮引发剂等)和油溶性(溶于单体或有机溶剂)的有机类引发剂。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。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。\x0d\x0a  偶氮引发剂\x0d\x0a  近些年来,开发出水溶性偶氮类引发剂,这种水溶性引发剂普遍适用于高分子合成的水溶液聚合与乳液聚合中。与一般类型的偶氮引发剂相比,水溶性偶氮引发剂引发效率高,产品的相对分子质量相对比较高、水溶性好、且残留体少。水溶性偶氮引发剂是将原来的油溶性的有机引发剂(如偶氮二异丁腈)转变成为水溶性的,扩大了使用范围,若带有端基的水溶性引发剂,还可以用于制备遥爪聚合物。将水溶性偶氮引发剂引发丙烯酰胺聚合,聚合温度大约在35~90℃,一般温度在40℃左右就可以,聚合时间平均在4h,得到的聚丙烯酰胺的相对分子质量大约为1400~1800万之间,产品的溶解性好。在阳离子乳液及功能高分子的制备中也有不俗的表现。\x0d\x0a\x0d\x0a  氧化还原引发剂\x0d\x0a  过氧化物和胺组成的氧化还原引发体系及铈(Ⅳ)离子氧化还原引发体系,一直是被人们关注的热门问题。含胺氧化还原引发体系包括以下3种。一是由有机过氧化物和芳叔胺组成的有机氧化还原体系,以过氧化二苯甲酰(BPO)—N,N-二甲苯胺(DMA)和BPO—N,N-二甲基—对甲苯胺(DMT)为代表,主要用于医用高分子的齿科自凝胶树脂与骨水泥。二是由有机过氧化氢(如,异丙苯过氧化氢)与DMT组成的有机氧化还原体系,主要用于厌氧胶。三是由水溶性的过硫酸盐与脂肪胺组成的体系,主要用于水溶性聚合、乳液聚合。过氧化二苯甲酰(BPO)和N,N-二甲基苯胺(DMA)所组成的氧化还原体系引入到甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的复合超浓乳液共聚合中,以十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷醇(HD)作为复合乳化剂,制得了分散相占83%以上的稳定性很好的超浓乳液,实现了超浓乳液的低温引发聚合。\x0d\x0a\x0d\x0a  双官能度及多官能度引发剂\x0d\x0a  双官能度引发剂是指在同一个引发剂分子中含有两个活性基团的化合物,这些基团可以是过氧键、过酯键、过酰键或偶氮键,它们可以分解产生自由基引发聚合反应。分为对称型(即两个活性基团活性相同,如(I)和不对称型(即两个活性基团活性不相同)。\x0d\x0a  多官能度引发剂,是指一个引发剂分子中含有3个以上活性基团的化合物,这些活性基团可以通过分解产生自由基引发聚合反应。此外人们又合成出一个分子中有数目众多的多官能度引发剂,用此类引发剂一般来合成超支化聚合物。

不同种类引发剂对溶剂聚合的影响
提示:

不同种类引发剂对溶剂聚合的影响

离子型聚合与自由基聚合都属连锁聚合的范畴,但两者有很大差别。 (1)引发剂种类:自由基聚合的引发剂是易产生自由基的物质如过氧化物,偶氮化合物。而离子聚合的引发剂是“酸”或“碱”等,易产生离子的物质。 (2)单体结构:自由基聚合的单体是含有弱的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体,阴离子聚合的单体是含有强的吸电子取代基和共轭取代基的烯类单体,阳离子聚合的单体是含有强的推电子取代基和共轭取代基的烯类单体。 (3)溶剂的性质:在自由基聚合中,溶剂的引入降低了单体浓度,从而降低了聚合速率;由于链自由基向溶剂的转移反应,降低了聚合物的分子量;在离子聚合中,溶剂的引入不仅降低了单体的浓度,还严重影响着增长活性中心的形态和结构,从而影响聚合速率和聚合物的分子量及其分布,同时还影响着聚合物的立构规整性

光引发剂的用途
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光引发剂的用途

光引发剂主要用于光固化材料中。
UV光固化配方产品通过对UV单体、UV树脂、光引发剂、助剂四大类组分进行选择、成分配比并加以混合,以使其满足各种基材、各种涂料/印刷工艺、环境条件以及不同涂层性能的要求。
按照UV光固化配方产品用途的不同,一般将UV光固化配方产品分为UV光固化涂料、UV光固化油墨、UV光固化胶黏剂等。而光固化材料(UV涂料、UV油墨、UV胶粘剂等)广泛应用于PCB电路板、微电子加工、造纸、家用电器、木器加工、家庭装修、汽车、印刷、机械、3D打印、体育运动产业、生物医学、光纤通讯等行业。

光引发剂种类及用途分别有哪些
提示:

光引发剂种类及用途分别有哪些

光引发剂全称UV固化光引发剂,可分为三类:
1、裂解型引发剂:
它通过吸收强紫外灯光发射的紫外量子,从而引发聚合交联和接枝反应,使液体几分之一秒内形成固态薄膜,如1173、184、907、369、1490、1700等。
裂解反应机理: 光引发剂分子吸收光能后 ,由基态变成激发态激发态分子发生 Norrish Ⅰ反应 ,羰基和相邻碳原子间的共价键拉长、 弱化、 断裂 ,生成初级自由基:
X - Y------(X…Y)·→X·+ Y·
上式中 ,生成的 2 个初级自由基可以相同 ,也可以不同。
2、光敏引发剂:通过夺氢反应形成游离基,如BP。
夺氢反应机理
激发态的光引发剂分子从活性单体、 低分子预聚物等氢原子给予体上夺取氢原子 ,使其成为活性自由基 ,引发聚合反应:
X------- X· --------  XH·+ R·
式中 ,X与 RH可以相同。
3、阳离子光引发剂是另一类非常重要的光引发剂,包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚。它的基本作用特点是光活化使分子到激发态,分子发生系列分解反应,最终产生超强质子酸(也叫布朗斯特酸),作为阳离子聚合的活性种而引发环氧化合物、乙烯基醚,内酯、缩醛、环醚等聚合。
阳离子光引发剂可分为鎓盐类、金属有机物类、有机硅烷类,其中以碘鎓盐、硫鎓盐和铁芳烃最具代表性。
以最常用的二芳基碘鎓盐I-250光解可同时发生均裂和异裂,及产生超强酸又产生活性自由基。因此碘鎓盐除可引发阳离子光聚合外,还可以同时引发自由基聚合,这是碘鎓盐与硫鎓盐的共同特点。
三芳基硫鎓盐光引发剂I-160因为硫原子可与三个芳环部分共轭,正电荷得到分散,分子热稳定性较好,光激发后可发生裂解,产生聚合活性种。除三芳基硫鎓盐外,其他结构的硫鎓盐或者光反应活性差,或者热稳定性太差。三芳基硫鎓盐热稳定性相当好,加热至300℃不分解,与单体混合加热也不会引发聚合。
包括:型号,名字,结构式,物理性质
自由基光引发剂1
1173 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮
184 1-羟基环己基苯基甲酮
907 2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮
TPO  2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦
TPO-L 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯
IHT-PI 910  2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮
659 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮
MBF 苯甲酰甲酸甲酯
IHT-PI 4265 50% IHT-PI TPO和50% IHT-PI 1173
IHT-PI 1000 20% IHT-PI 184 和 80% IHT-PI 1173
IHT-PI 500 50% IHT-PI 184 和50 % IHT-PI BP
光引发剂 按光解机理分为自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂两大类,又以自由基型光引发剂最为广泛。自由基型光引发剂按产生自由基的作用机理可分为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂。按结构特点光引发剂可分为以下几类:
1、苯偶姻及衍生物(安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚)。
2、苯偶酰类(二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮)。
3、烷基苯酮类(α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮)。
4、酰基磷氧化物(芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦)。
5、二苯甲酮类(二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮)。
6、硫杂蒽酮类(硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮)。
阳离子型光引发剂也是重要的光引发剂,包括二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐等。

聚合反应的引发剂有哪几类
提示:

聚合反应的引发剂有哪几类

  1、偶氮化合物,如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等;

  2、过氧化物,如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等;

  3、复合引发体系,如偶氮二异丁腈AIBN与偶氮二异庚腈ABVN复合引发体系、过氧化二苯甲酰BPO与过氧化苯甲酸叔丁酯BPB复合引发体系等。