第一節(jié) 引發(fā)劑的簡介
引發(fā)劑又稱自由基引發(fā)劑,指一類容易受熱分解成自由基(即初級自由基)的化合物,可用于引發(fā)烯類、雙烯類單體的自由基聚合和共聚合反應(yīng),也可用于不飽和聚酯的交聯(lián)固化和高分子交聯(lián)反應(yīng)。(立項申請)
第二節(jié) 引發(fā)劑的工藝技術(shù)
不同的聚合方法,不同的工藝條件,不同的產(chǎn)品用途,應(yīng)當選擇不同的引發(fā)劑。
(1)溶液聚合應(yīng)選擇適當溶解性的有機過氧化物或偶氮類引發(fā)劑;水溶液或水乳液聚合則選用無機過氧化物或水溶性氧化還原體系引發(fā)劑及水溶性偶氮引發(fā)劑等。
(2)根據(jù)聚合反應(yīng)溫度選擇活化能和半衰期適當?shù)囊l(fā)劑,例如高溫(>100℃),活化能138~183kJ/mol的引發(fā)劑有異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基;中溫(30~100℃),活化能110~138kJ/mol的引發(fā)劑有過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、偶氮二異丁腈、過硫酸鹽;低溫(-10~30℃),活化能63~110kJ/mol的引發(fā)劑有異丙苯過氧化氫/氯化亞鐵、過氧化苯甲酰/N,N-二甲基苯胺。一般應(yīng)選擇半衰期與聚合時間同數(shù)量級或相當?shù)囊l(fā)劑。
(3)盡量采用氧化還原引發(fā)劑。
(4)所選用的引發(fā)劑不應(yīng)對聚合物的質(zhì)量和性能有不良影響。
(5)引發(fā)劑的用量要適宜,不可過多過少,多則反應(yīng)速度太快,難以控制;少則不易引發(fā),反應(yīng)不能正常進行,影響聚合物性能。用量一般為單體量的0.12%~0.7%,采用兩種以上的引發(fā)劑復(fù)配,可以調(diào)整半衰期,效果更好。
(6)儲存穩(wěn)定,安全可靠。
(7)無毒,不危害健康,不對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。
(8)來源確保,價格適宜。
第三節(jié) 引發(fā)劑的應(yīng)用范圍
引發(fā)劑一般是帶有弱鍵、易分解成活性種的化合物,其中共價鍵有均裂和異裂兩種形式。又稱啟動劑。能使正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性腫瘤細胞的化學(xué)致癌物。引發(fā)劑具有下述特點:本身有致癌性,必須在促長劑之前給予,單次接觸或染毒即可產(chǎn)生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在閾量;可產(chǎn)生親電子物質(zhì)與細胞大分子(DNA)共價結(jié)合,絕大多數(shù)為致突變物。例如,反-4-乙酰氨基茋為引發(fā)劑。
引發(fā)劑能引發(fā)單體進行聚合反應(yīng)的物質(zhì)。不飽和單體聚合活性中心有自由基型、陰離子型、陽離子型和配位化合物等,目前在膠黏劑工業(yè)中應(yīng)用最多的是自由基型,它表現(xiàn)出獨特的化學(xué)活性,在熱或光的作用下發(fā)生共價鍵均裂而生成兩個自由基,能夠引發(fā)聚合反應(yīng)。
引發(fā)劑在膠黏劑和密封劑的 研究 和生產(chǎn)中作用很大,丙烯酸酯溶劑聚合制備壓敏膠,醋酸乙烯溶劑聚合制造建筑膠和建筑密封膠,合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯膠乳、氯丁膠乳、白乳膠等,接枝氯丁膠黏劑,sBs接枝膠黏劑,不飽和聚酯樹脂交聯(lián)固化,厭氧膠固化,快固丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠黏劑固化等,都必須利用引發(fā)劑。引發(fā)劑可以直接影響聚合反應(yīng)過程能否順利進行,也會影響聚合反應(yīng)速率,還會影響產(chǎn)品的儲存期。
第四節(jié) 引發(fā)劑 行業(yè) 的發(fā)展現(xiàn)狀
引發(fā)劑的發(fā)展趨勢是氧化還原引發(fā)劑、活性自由基引發(fā)劑、大分子引發(fā)劑和雙官能度及多官能度引發(fā)劑。其中氧化還原引發(fā)劑又在發(fā)展復(fù)合型氧化還原引發(fā)劑,意指氧化劑、還原劑再分別由一個以上的化合物復(fù)合而成。例如厭氧膠所用的過氧化物一叔胺一糖精體系(胺體系)和過氧化物一取代肼一糖精體系(肼體系),能使厭氧膠獲得固化性能和儲存穩(wěn)定性較佳的兼顧。
2007年推出油溶性偶氮二異丁酸二甲酯(AIBME)和水溶性的偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽(AIBI)兩種新型偶氮引發(fā)劑,因其不含氰基,分解產(chǎn)物無毒。相比其他引發(fā)劑而言,AIBME分解平穩(wěn),轉(zhuǎn)化率高,生成的聚合物分解物為液體,聚合過程不出現(xiàn)殘渣和結(jié)塊。AIBI在低溫、低濃度下能高效引發(fā)聚合,產(chǎn)生高線型和高分子質(zhì)量聚合物。
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