引发剂的种类有哪些

引发剂的种类有哪些,第1张

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。

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)。

(6)二碳酸酯过氧化物(过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯)。

有机过氧化物的活性次序为:二碳酸酯过氧化物>酰类过氧化物>酯类过氧化物>二烷基过氧化物>氢过氧化物。

2、无机过氧化物引发剂

无机过氧化合物因溶于水,多用于乳液和水溶液聚合反应,主要为过硫酸盐类,如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵,其中最为常用的是过硫酸铵和过硫酸钾。

3、偶氮类引发剂

偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈,属低活性引发剂。常用的为偶氮二异丁腈,使用温度范围50~65℃,分解均匀,只形成一种自由基,无其他副反应。比较稳定,纯粹状态可安全储存,但在80~90℃也急剧分解。其缺点是分解速率较低,形成的异了腈自由基缺乏脱氢能力,故不能用作接枝聚合的引发剂。

偶氮二异庚腈活性较大,引发效率高,可以取代偶氮二异丁腈。而偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)引发活性适中,聚合反应易控,聚合过程无残渣,产品转化率高,分解产物无害,是偶氮二异丁腈(AIBN)的最佳替代品。

4、氧化还原引发剂

过氧化物引发剂和偶氮类引发剂分解温度较高(50~100℃),限制了在低温聚合反应的应用。氧化还原引发体系是利用氧化剂和还原剂之间的电子转移所生成的自由基引发聚合反应。因此氧化还原引发剂较之热分解引发剂具有可以在较低温度(0~50℃)下引发聚合反应,其优点可以提高反应速率,降低能耗。

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。


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