引发剂
无机 有机 聚合 引发剂
无机有机聚合引发剂无机、有机和聚合引发剂是化学领域中常用的术语，它们在不同的化学过程中起着重要的作用。
本文将分别介绍无机、有机和聚合引发剂的概念、特点以及应用领域。
一、无机引发剂无机引发剂是指在化学反应中起到引发或促进反应的化合物。
常见的无机引发剂有过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等。
无机引发剂通常具有以下特点：1. 高效性：无机引发剂能够在相对较低的温度下引发反应，提高反应速率，从而节省能源和时间。
2. 高稳定性：无机引发剂在储存和运输过程中相对稳定，不易分解或失活。
3. 可控性：无机引发剂的引发速率可以通过控制温度、浓度和配比等条件来调节。
无机引发剂广泛应用于化学合成、聚合反应、氧化反应等领域。
例如，过硫酸铵常用于聚合物的制备过程中，可以引发单体的聚合反应，合成各种具有特定功能的聚合物材料。
二、有机引发剂有机引发剂是指由有机化合物组成的引发剂。
常见的有机引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁酮等。
有机引发剂具有以下特点：1. 温和性：有机引发剂通常在较低的温度下引发反应，有利于保护反应物的活性基团。
2. 可选择性：不同的有机引发剂对不同的反应具有不同的选择性，可以控制反应的方向和产物的结构。
3. 方便性：有机引发剂易于储存和使用，操作相对简单。
有机引发剂广泛应用于有机合成、聚合反应、氧化反应等领域。
例如，过氧化苯甲酰常用于有机合成反应中，可以引发自由基反应或氧化反应，合成具有特定结构和功能的有机化合物。
三、聚合引发剂聚合引发剂是一类特殊的化合物，它们能够引发或促进聚合反应的进行。
聚合引发剂通常分为热引发剂和光引发剂两种类型。
1. 热引发剂：热引发剂在加热或高温条件下分解产生自由基，进而引发聚合反应。
常见的热引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯等。
2. 光引发剂：光引发剂在紫外光照射下产生活性物种，如自由基或离子，从而引发聚合反应。
常见的光引发剂有苯乙烯基三苯胺、二甲基亚砜等。
聚合引发剂在聚合反应中起到重要的引发作用，能够控制聚合物的分子量、分子量分布和结构等。
引发剂
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1. 1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45 9C-- 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。
1. 2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。
引发剂与阻聚剂
环保型引发剂
随着环保意识的提高，新一代引 发剂趋向于无毒、低残留的方向 发展，减少对环境和人体的危害 。
多功能性引发剂
新一代引发剂不仅具有引发聚合 反应的功能，还具有其他附加功 能，如抗菌、防紫外线等。
阻聚剂的绿色化发展
阻聚剂在聚合反应中的应用
阻聚剂能够抑制聚合反应的进 行，常用于防止聚合物的自聚 和保存单体。
阻聚剂可分为自由基阻聚剂和 离子型阻聚剂，如酚类、胺类 、硫醇类等。
Hale Waihona Puke 阻聚剂的作用机制是通过与自 由基或离子反应，使其失去活 性或降低聚合反应速率。
引发剂与阻聚剂在生产中的联合使用
在实际生产中，有时需要同时使用引 发剂和阻聚剂，以达到特定的聚合效 果。
03
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引发剂与阻聚剂的应用
引发剂在聚合反应中的应用
1
引发剂在聚合反应中起到引发作用，能够提供自 由基或离子，使单体活化并开始链式聚合。
2
根据聚合反应类型，引发剂可分为自由基引发剂 和离子型引发剂，如过氧化物、偶氮化合物、有 机氧化物等。
3
引发剂的浓度和活性对聚合反应速率和分子量有 一定影响，可通过调节引发剂浓度来控制聚合反 应。
引发剂的分解速度、活性自由基 的种类和浓度等对聚合反应速度
和聚合物性能有重要影响。
引发剂的选择原则
01 根据聚合反应温度选择合适的热稳定性和分解温 度的引发剂。
02 根据所需聚合物分子量和支链结构选择具有适当 活性种类的引发剂。
03 考虑引发剂对聚合物色泽、透明度、稳定性和其 他性能的影响。
02
。
自由基聚合常用的引发剂
自由基聚合常用的引发剂
自由基聚合是一种重要的聚合反应，它可以制备出各种高分子材料。
在自由基聚合过程中，引发剂是必不可少的一部分。
引发剂能够产生自由基，使得单体之间的反应发生。
目前常用的引发剂有以下几种：
1. 过氧化苯甲酰（BPO）
BPO是一种常用的引发剂，它能够产生两个自由基，可以促进单体分子之间的反应。
BPO是一种稳定的化合物，但在高温下会分解产生自由基。
2. 过氧化叔丁酰（TBPO）
TBPO是一种比BPO更稳定的引发剂，它的热稳定性更高，在高温下分解产生自由基。
3. 二异丙基过氧化物（Di-tert-butyl peroxide，DTBP）
DTBP是一种低温引发剂，需要加热才能分解产生自由基。
它的热稳定性很高，在室温下几乎不分解。
4. 高锰酸钾（KMnO4）
KMnO4是一种通过氧化还原反应产生自由基的引发剂。
它的优点是无毒、易得、价格低廉。
5. 过硫酸铵（APS）
APS是一种低温引发剂，需要加热才能分解产生自由基。
它的优点是无毒、热稳定性好。
在选择引发剂时，需要考虑反应的温度、反应速率、产物的性质
等因素。
不同的引发剂适用于不同的反应条件，选择合适的引发剂可以提高反应效率和产物品质。
16种引发剂的相关数据
室温下稳定，无毒
室温下稳定、对撞击不敏感。对钢、铝无 腐蚀作用，毒性低
92-93
二氯甲烷、氯 对撞击和摩擦均不敏感，无爆炸无危险，
仿等
低毒，会刺激眼睛和皮肤
过 氧 化 二 碳 EHP 酸二（2-乙基 己酯） 过 氧 化 二 碳 IPP 酸二异丙酯
346 无 色 透 明液体
206.18 无 色 液 8-10 体
名称
缩写
过 氧 化 苯 甲 BPO 酰
二 叔 丁 基 过 DTBP 氧化物
异 丙 苯 过 氧 DCP 化氢
过 氧 化 月 桂 LPO 酰 叔 丁 基 过 氧 TPB 化苯甲酸酯
过 氧 化 二 碳 BPPD 酸 （ 双 -2- 苯 氧乙基酯）
分子 量 242.22 146.22
270.38
398.61 194.22
248.36
白色菱 顺 式 形 片 状 55.5-57 结晶 反 式
74-76
52℃，在 30℃ /15 天 分 解 失 效
乙醚、丙酮， 毒 石油醚等 醇、醚、二甲 易燃、易爆、有毒 基甲酰胺
偶 氮 二 异 丁 ASIBN 164.2 白 色 结 102-104
0.33h/40 1.5h/50
J 甲苯、二甲 40%溶液 200℃/3min 不爆炸 苯、矿物油
75h/30 4.2h/50 0.27h/70
45 42-44 105
脂肪烃、芳香 对温度、撞击、酸、碱化学品敏感，极易
烃、酯、醚和 分解引起爆炸，低毒
Imin/170 3.1h/1?0 5.7h/120 9.8h/115 117h/117 100h/101 Imin/114
1.8h/120 2.8h/115 5.1h/110 8.9h/105 7h/50 1.5h/70
引发剂用量计算公式
引发剂用量计算公式
引发剂用量计算公式是指在制备某种化学反应体系时，为了使反应达到理想的速率和程度而添加的一种化学物质。
在实际操作中，我们需要根据反应条件、反应体系以及实验目的等因素来确定引发剂的用量。
下面介绍一种常见的引发剂用量计算公式：
引发剂用量 = 反应物总质量×引发剂添加量比例
其中，反应物总质量指的是反应体系中所有反应物的总质量，包括引发剂本身。
引发剂添加量比例则是指根据反应条件和实验经验来确定的引发剂添加量与反应物总质量之比，通常在0.1%~5%之间。
需要注意的是，引发剂用量的计算不仅要考虑反应速率和程度的要求，还要考虑安全性和经济性等因素。
因此，在实际操作中，我们需要根据具体情况来综合考虑，选择合适的引发剂用量计算公式。
- 1 -。
引发剂简介
2. 有机过氧类引发剂peroxide initiator
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： 过氧化二酯类引发剂：
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
相对分子质量248.36分解活化能Ed =121.3 kJ/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
⒊ 无机过氧类引发剂inorganic initiator
过氧化氢HOOH是无机过氧类引发剂中最简单的一种但其分解活化能较高Ed =220kJ/mol分解温度高于100℃很少单独使用 一般要和还原剂组成氧化-还原引发剂 过硫酸钾和过硫酸铵 过硫酸钾的结构式和分解反应式为
无机过氧类引发剂溶于水属于水溶性引发剂
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引发剂简介
什么是引发剂
自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率分解生成自由基并能引发单体聚合的化合物 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 在一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
引发剂用途应用
引发剂用途应用引发剂是一种广泛应用于各个领域的物质，它具有引发反应的能力，可以在化学、医药、农业等方面发挥重要作用。
以下将从这几个领域的应用角度出发，探讨引发剂的用途和应用。
一、化学领域在化学领域中，引发剂被广泛应用于聚合物的制备和加工过程中。
例如，聚合物材料的合成往往需要通过引发剂来引发聚合反应，从而实现聚合物的形成。
常见的引发剂有过氧化物、有机过氧化物和烷基过氧化物等。
这些引发剂能够通过自由基反应引发聚合反应，从而促进聚合物的形成和增长。
二、医药领域在医药领域中，引发剂被用于药物合成和药物释放系统的设计中。
引发剂可以在药物合成过程中引发特定的化学反应，从而合成出目标化合物。
此外，引发剂还可以被用于药物释放系统中，通过控制引发剂的释放速率来实现药物的缓释，从而提高药物的疗效和减少副作用。
三、农业领域在农业领域中，引发剂被广泛应用于农药的制备和植物生长调控中。
农药的制备过程中往往需要使用引发剂来引发特定的反应，从而合成出具有杀虫、杀菌等作用的农药。
此外，引发剂还可以被用于植物生长调控中，通过控制引发剂的浓度和释放速率来调控植物的生长和发育，从而提高农作物的产量和品质。
四、其他领域除了以上几个领域，引发剂还有许多其他的应用。
例如，在火箭发动机燃烧过程中，引发剂可以用于引发燃烧反应，从而提供推进力；在火灾自动报警系统中，引发剂可以用于引发火灾报警装置的响应；在涂料和油漆中，引发剂可以用于引发固化反应，从而实现涂料和油漆的快速干燥等。
引发剂作为一种广泛应用于各个领域的物质，具有引发反应的能力，可以在化学、医药、农业等方面发挥重要作用。
它在化学领域中用于聚合物的制备和加工过程；在医药领域中用于药物合成和药物释放系统的设计；在农业领域中用于农药的制备和植物生长调控等。
此外，引发剂还有诸多其他领域的应用，如火箭发动机、火灾报警系统、涂料和油漆等。
通过引发剂的应用，我们能够在各个领域中实现更多的创新和进步，为人们的生活和工作带来更多的便利和发展机会。
引发剂
2C H 3
+ 2C O 2
属于油溶性高活性引发剂。 适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
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。
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
o o
CH3 HOO C CH3 HO +
CH3 C O CH3
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
氢过氧化特（叔）丁基的结构式与分解反应式
CH3 HOO C CH3 HO + O CH3 CH3 C CH3 CH3
氢过氧化对孟烷的结构式与分解反应式
CH3 HOO C CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2
t1 c(I)1
c (I) 1 c (I) 0
t2 c(I)2
- ln c (I) 2 c (I) 0
t3…… c(I)3……
- ln c (I) 3 c (I) 0
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
ln c (I) c (I )0 = - k d .t
(2.3)
以 - ln
- ln
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
2. 有机过氧类引发剂(peroxide initiator) o 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。 o 若其中两个H原子都被有机基团取代：R-OO-R o 过氧化二酰类、过氧化二烷基类和过氧化二酯类引发剂。 o ⑴ 氢过氧类引发剂 o 氢过氧类引发剂中主要有 o 氢过氧化异丙苯、氢过氧化特丁基和氢过氧化对孟烷。 o 氢过氧化异丙苯的结构式与分解反应式
引发剂和引发作用
在实际聚合研究和工业生产中，一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。
图2 引发剂残留分率与时间的关系（曲线上数字代表半衰期）
2
3
1
4
5
高能辐射引发聚合
许多烯类单体在光的激发下，能形成自由基而引发聚合，这称做光引发聚合
不加引发剂，单体在热的作用下也能聚合，称为热引发聚合，或简称热聚合
3
辐射引发反应极为复杂
4
温度对聚合速率影响较小
(3) 高能辐射引发聚合
其斜率=-kd
ln([I] /[I]0)
t/min
0.0
0.0
=[(-0.4)-(-0.8)]/(160-320)60 =-4.2x10-5 (s-1)
一级反应的半衰期-- t1/2
对于一级反应，常用半衰期来表征反应速率大小 半衰期是指引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间 t1/2
Arrhenius公式
引发剂种类不同，引发效率大不相同
01
AIBN诱导分解很少
02
氢过氧化物特别容易诱导分解，使引发效率低于0.5
03
单体种类不同，也会影响引发效率
04
单体活性较高时，能迅速与自由基反应，减少诱导分解，例如苯乙烯、丙烯腈单体
05
相反，醋酸乙烯酯一类单体，对自由基的捕捉能力较弱，因此 f 较低
06
影响引发效率的因素
光的频率
光的波长
光引发聚合有直接光引发聚合和光敏聚合两种
(2)光引发聚合
①直接光引发聚合
光量子
例如
光敏引发剂存在，吸收光能而激发分解成自由基而引发单体聚合即光敏聚合
1
光敏聚合有光敏引发剂直接引发聚合，及光敏引发剂间接引发聚合两种
常用的21种光引发剂特性的介绍
常用的21种光引发剂特性的介绍光引发剂是化学反应中常用的催化剂，它们能够通过吸收光能激活化学反应。
光引发剂广泛应用于光敏材料、光聚合、光固化等领域。
下面介绍常用的21种光引发剂的特性：1.苯乙烯酮类：如苯基丙酮，它们能在紫外光下吸收能量并将其转化为化学反应的激活能，具有高度的光化学活性。
2.双(芳基)胺类：如二苯胺，它们能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发自由基聚合反应。
3.有机硫化合物：如四甲基硫氧化物，它们能够吸收紫外光并产生自由基，广泛应用于光固化材料中。
4.有机酞菁类：如卟吩，它们的分子结构中含有吡咯环和苯环，能够吸收可见光，并产生高效的光化学反应。
5.有机碘化合物：如碘乙烷，能够通过吸收紫外光来引发光敏反应，常用于光固化树脂和涂料中。
6.有机卤化物：如三氯化铁，它们能够通过紫外光吸收和电子转移来引发光化学反应。
7.有机醚类：如乙二醇二乙基醚，能够在紫外光的作用下产生自由基，广泛应用于光聚合和光固化中。
8.有机酮类：如巴尔D酮，能够在紫外光下吸收能量，并产生自由基或负离子，从而引发光化学反应。
9.有机酯类：如酞菁酯，它们能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发光化学反应。
10.有机羧酸类：如苯甲酸，它们能够通过紫外光吸收来激活光敏反应，广泛应用于光固化和光聚合材料中。
11.有机醚酮类：如丙二醇二苯甲酮，能够在紫外光作用下产生自由基，从而引发光化学反应。
12.亚硝酰胺类：如N-苯基-1-甲基亚硝酰胺，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化材料中。
13.光酸类：如单官能团氟硼酸酯，能够在紫外光作用下产生酸，从而引发酸催化反应。
14.有机锑化合物：如三苯基氯化锑，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化材料中。
15.有机过氧化物：如双过氧化苯酐，能够通过紫外光吸收来产生自由基，从而引发光化学反应。
16.有机卤酸类：如四苯基甲酸，能够通过紫外光吸收来产生自由基，广泛应用于光固化树脂和涂料中。
乳液聚合第04章引发剂
第四章 引发剂4.1 概述引发剂是乳液聚合配方中最重要的组分之一，引发剂的种类和用量会直接影响产品的产量和质量，并影响聚合反应速率。
乳液聚合过程对其所采用的引发剂有着特殊的要求，和本体聚合或悬浮聚合不同，乳液聚合过程所采用的引发剂大多不溶于单体，而溶于连续相，即对于正相乳液聚合过程来说，要求引发剂溶于水相，而对于反相乳液聚合过程来说，则要求引发剂溶于油相。
根据生成自由基的机理可以将用于乳液聚合的引发剂分成两大类，一类是热分解引发剂，另一类是氧化还原体系引发剂。
热分解引发剂为在受热时可直接分解出具有引发活性自由基的一类物质，一个引发剂分子可分解成两个具有引发活性的自由基。
例如在乳液聚合物的工业生产中．最有意义的热分解引发剂是过硫酸盐，在热的作用下，一个过硫酸盐引发剂分子可以简单地分解成两个硫酸根离子自由基4SO ：2-284S O SO →氧化-还原引发剂体系是由两种或多种组分构成的。
在这些组分中必有两种组分是主要的，一种为氧化剂，另一种为还原剂。
这些组分之间进行氧化-还原反应，即可生成具有引发活性的自由基。
例如在过硫酸盐-硫代硫酸盐氧化还原引发剂体系中，所采用的过硫酸盐即为氧化剂，而硫代硫酸盐则为还原剂。
它们之间将进行如下的氧化-还原反应，生成具有引发活性的自由基4SO ：2-2-2-28234423S O S O SO SO S O +→++由于在过氧化物中加入了还原剂，就使得由过氧化物生成自由基的活化能降低。
因而采用氧化-还原体系引发剂可以提高引发速率，或者可以降低聚合反应温度。
对于正相乳液聚合过程来说，溶于水相中的引发剂在其中进行反应生成自由基，这些自由基有可能与水分子或其他物质分子发生反应生成别种自由基。
在水相中所生成的各种类型自由基中，有的具有引发活性，有的则不具有引发活性。
那些具有引发活性的自由基可与溶解在水相中的单体进行反应，引发聚合，形成活性低聚物。
在水相中具有引发活性的自由基或活性低聚物可由水相扩散进入被单体饱和的胶束中或被单体溶胀的聚合物乳胶粒中，在其中进行引发聚合并进行链增长，生成长链大分子。
单体聚合的引发剂
单体聚合的引发剂
单体聚合的引发剂是一类容易受热分解成自由基的化合物，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。
常见的单体聚合引发剂包括以下几类：
1. 偶氮类引发剂：如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等，它们在常温下较稳定，但在加热条件下可分解产生自由基，引发单体聚合。
2. 过氧化物引发剂：如过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮等，它们在加热条件下可分解产生自由基，引发单体聚合。
3. 氧化还原引发剂：如过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠等，它们利用氧化还原反应产生的自由基引发单体聚合。
4. 紫外光引发剂：如樟脑醌等，它们在紫外光的照射下可分解产生自由基，引发单体聚合。
5. 自由基型引发剂：如叔丁基过氧化氢、2,2'-偶氮二异丁酸二甲酯等，它们在加热或光照条件下可分解产生自由基，引发单体聚合。
在实际应用中，应根据单体聚合的要求和条件选择合适的引发剂，以保证聚合反应的顺利进行并获得所需性能的聚合物。
引发剂的选择原则
O
O
COOC
O
2
CO
2
+ 2CO2
❖
相对分子质量242，分解活化能Ed =124.3 kJ/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,属于油溶性引起剂。
❖
贮存时加20%～30%旳水。
❖
特点：分解速率较慢，属于低活性引起剂，
7
2.4 引起剂(initiator)及其引起作用
而
HOOH + Fe2
Fe3 + OH + HO
Ed =39.4 kJ/mol，分解温度低于-10℃。
再如：
K2S2O8
2KSO4
Ed =140.3kJ/mol，分解温度高于70 ℃。
而
K2S2O8 + Fe2
Fe3 + 2K + SO42 + SO4
Ed =50.7 kJ/mol，分解温度只需10 ℃。
o
CH3
CH3
HOO C
HO +
CO
CH3
CH3
5
2.4 引起剂(initiator)及其引起作用
氢过氧化特（叔）丁基旳构造式与分解反应式
CH3
CH3
HOO C CH3 HO + O C CH3
CH3
CH3
氢过氧化对孟烷旳构造式与分解反应式
CH3 CH2 CH2
HOO C CH
CH CH3
CH3 CH2 CH2
•
⒈ 引起剂旳浓度和时间旳定量关系
⑴ 关系式推导
引起剂分解反应为一级反应
I kd 2R
引发剂 临界温度表
引发剂临界温度表
引发剂是指在化学反应中起催化作用的物质，它能够降低反应
的活化能，促进反应的进行。
在聚合反应中，引发剂可以引发单体
分子之间的化学结合，从而产生高分子化合物。
引发剂的选择对于
聚合反应的速率和产物性质具有重要影响。
引发剂的种类有很多，常见的包括热引发剂、光引发剂、自由
基引发剂、阴离子引发剂等。
它们在不同的反应条件下发挥作用，
比如光引发剂在紫外光照射下能够引发光敏聚合反应，热引发剂则
在高温下引发聚合反应。
临界温度是指物质在该温度下，可以从液态转变为气态，或者
从固态转变为液态的临界点温度。
临界温度是物质特性的重要参数，对于理解物质的相变行为和在工业生产中的应用具有重要意义。
临界温度表是一种记录不同物质临界温度的表格或数据库，它
可以包括各种物质的临界温度数据，帮助科研人员和工程师在实验
设计和工艺优化中进行参考和选择。
通过临界温度表，人们可以了
解不同物质的相变特性，从而更好地利用这些物质进行工业生产或
科学研究。
总的来说，引发剂和临界温度表都是在化学和物理领域中具有重要作用的概念和工具，它们对于理解化学反应和物质相变行为，以及在工业生产中的应用都具有重要意义。
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引发剂的选择原则
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(initiator efficiency)
⒈ 笼蔽效应(cage effect) ⒉ 诱导分解(induced decomposition)
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
o 氢过氧化异丙苯的C结H3构式与分解反应式 CH3
HOO C
HO +
CO
o
CH3
CH3
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
氢过氧化特（叔）丁基的结构式与分解反应式
CH3
CH3
HOO C CH 3 HO + O C CH3
CH3
CH3
氢过氧化对孟烷的结构式与分解反应式
CH3 CH2 CH2
c (I)
- ln
1.00
c (I) 0
0.75
*
0. 50
*
0. 25 *
α 0 0.5 1.0 1.5 2.0
t/h
图 2.4
- ln
c (I) c (I) 0
～t 关系曲线
2.4 引发剂(initiator)及其引发作用
c (I) ln c (I) 0 = -kd ·t
c (I) = c (I) 0
? 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。
引发剂名词解释
引发剂名词解释
引发剂是一种在化学反应过程中，能够引发自由基生成并使聚合反应开始的一类物质。
根据自由基生成机理，引发剂可以分为两大类：热分解引发剂和氧化还原引发剂。
1.热分解引发剂：主要是指在高温下分解产生自由基的化合物。
这类引发剂在乳液聚合过程中应用较多，如过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢、过氧化氢衍生物以及多种水溶性的偶氮化合物等。
2.氧化还原引发剂：是指在氧化还原反应中产生自由基的物质。
这类引发剂在聚合反应中也广泛应用，如过硫酸盐一亚硫酸氢盐体系、过氧化氢等。
引发剂的作用原理是通过分解或氧化还原反应，产生自由基，进而引发聚合反应。
根据不同的应用场景和需求，可以选择适合的引发剂来调控聚合反应的进程，以获得理想的聚合物产物。
常用的21种光引发剂特性介绍
常用的21种光引发剂特性介绍光引发剂是指在光的照射下能够引发光化学反应的化学物质。
它们通常由两个组成部分组成：发光团和敏化剂。
发光团能够吸收光能并将其转化为化学能，而敏化剂则能够有效地将光能传递给发光团。
光引发剂广泛应用于光敏打印、光敏材料制备、光固化等领域。
下面是对常用的21种光引发剂的特性进行介绍。
1. 苯甲醛-甲醛三聚体（BPB）：BPB是一种常用的UV-A光引发剂，其最大吸收波长在365 nm处。
它在紫外线照射下能够引发自由基聚合反应。
2.酮胺光引发剂（KAP）：KAP是一类具有酮胺结构的光引发剂，在紫外线照射下能够引发光敏聚合反应。
它们具有较高的光稳定性和较高的光敏活性。
3. 丙烯酰羧酸二酯（Irgacure 2959）：Irgacure 2959是一种常用的可见光敏引发剂，其作用波长范围为400-500 nm。
它可以用于无溶剂和低溶剂的光固化体系。
4.唑基苯胺类光引发剂（BAPO）：BAPO是一类常用的紫外线光引发剂，其敏化剂部分通常是苯胺类化合物。
BAPO具有较高的单一光化学活性和耐久性。
5. 钛酸酯类光引发剂（TINUVIN）：TINUVIN是一类常用的可见光敏引发剂，其作用波长范围在300-400 nm。
TINUVIN具有良好的光稳定性和较高的光敏活性。
6.亚铁碳酸酯类光引发剂（FERROCENYL）：亚铁碳酸酯类光引发剂是一类具有亚铁离子的化合物，其可以通过光引发产生自由基，从而引发自由基聚合反应。
7. 二碘苯甲酮类光引发剂（Iodonium）：Iodonium是一类常用的紫外线光引发剂，其可以通过光引发产生自由基或离子，从而引发自由基聚合反应或阴离子聚合反应。
8. 苯醌类光引发剂（Benzoin）：Benzoin是一类常用的紫外线光引发剂，其可以通过光引发产生苯基自由基，从而引发自由基聚合反应。
9. 芳香性砷类光引发剂（PhotocureAS）：芳香性砷类光引发剂是一类可见光敏引发剂，其作用波长范围在400-500 nm。
引发剂与阻聚剂
第一节 概述
生成旳自由基Z·或MxZ·是稳定旳，不能引 起单体聚合反应。只能发生偶合终止。
第一节 概述
(4—8)、(4—9)式旳阻聚反应与链增长反应 竞争自由基。假如终止反应速率kz不小于链 增长速率kp，则链自由基被破坷；，聚合 反应终止。反之kz不不小于kp，聚合反应减 慢。阻聚速率常数与链增长速率常数之比 Cz(kz／kp)称为阻聚常数。在某种单体中测 定阻聚常数可用于估计该阻聚剂对这种单 体旳阻聚效率。
第一节 概述
引起剂是在热或光旳作用下易发生共价 键断裂而生成两个自由基旳化合物。目前 应用和研究最多旳是过氧化合物和偶氮化 合物。
引起剂旳分解如（4—1）式所示
一般属于一级反应反应速率Rd为：
Rd=2 kd [I]
（4—2）
第一节 概述
生成旳初级自由基R·引起单体M时，引起 速率为Rl, 2表白一种引起剂分解生成两个自 由基。
由表可见，活性大旳单体，如甲基丙烯 酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈等能较快捕获自 由基，使引起剂诱导分解几率降低，半衰 期延长，而活性低旳单体，如乙酸乙烯酯 捕获自由基慢，易发生诱导分解则半误用 期短、引起效率低。
第三节 引起剂和阻聚剂在涂料工业中旳应用
第三节 引起剂和阻聚剂在涂料工业中旳应用
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1
引发剂(initiator)是指能引发单体进行聚合反应的物质。
不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。
引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大，丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶，醋酸乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶，合成苯丙乳液、乙丙乳液、V AE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等，接枝氯丁胶黏剂，sBs接枝胶黏剂，不饱和聚酯树脂交联固化，厌氧胶固化，快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等，都必须璃用引发剂。
引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行，也会影响聚合反应速率，还会影响产品的储存期。
2
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。
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。
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。
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。
氧化还原引发剂
过氧化物引发荆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。
因此氧化还原弓I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l翦优点_可以提高反应速率，;降低能耗。
可构成氧化还原体系的有过氧化苯甲酰/蔗糖、叔丁基过氧化氢/雕白块、叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺。
过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、过氧化氢/酒石酸、过氧化氢/雕白块、过硫酸铵/硫酸亚铁、过氧化氢/硫酸亚铁、过氧化苯甲酰//N，N-二乙基苯胺、过氧化苯甲酰/焦磷酸亚铁、过硫酸钾/硝酸银、过硫酸盐/硫醇、异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过硫酸钾/氯化亚铁、过氧化氢/氯化亚铁、异丙苯过氧化氢/四乙烯亚胺等。
其中叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠反应速度最为适宜。
3
(1)分解速率常数
在一定的温度下，单体聚合速度在很大程度上取决于引发剂的分解速率Rd，其与引发
剂浓度[I]一次方成正比，醋酸乙酯可显著促进过硫酸酸盐的分解反应，其分解速率常数在80℃时由0.248h-1增加至2.08h-1。
甲醇对过硫酸盐的分解也有很大影响，当甲醇浓度为1mol/L时，其分解速率会增大25倍。
乳化剂十二烷基硫酸钠对过硫酸盐的分解也有明显促进作用。
(2)活性氧含量
活性氧含量也称有效氧含量，表示一定质量的过氧化物分解后产生的自由基数量。
(3)临界温度
即指过氧化物受热分解产生自由基时的最低温度。
临界温度与分解温度稍有区别，分解温度是过氧化’物的半衰期为10h(或1min)时的温度。
作为引发剂的过氧化物临界温度大都在60～130℃，若低于60℃，则室温很不稳定，不宜用作引发剂。
(4)半衰期
半衰期是指在一定的温度下，引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间，用于衡量引发剂活性或反应速率的大小，例如当60℃时，通常将引发剂在某种溶剂(苯或甲苯)中半衰期10h的分解温度称为引发剂的分解温度。
(5)活化能
活化能Ed是决定引发剂分解速率的一个重要因素，可由Arrhenius经验公式求得。
活化能大，引发剂不易分解，但较稳定;活化能小，容易分解产生自由基。
引发剂的分解速率常数、半衰期t￡1/2)、分解活化能可作为选择引发剂、聚合温度和生产周期的依据。
4
不同的聚合方法，不同的工艺条件，不同的产品用途，应当选择不同的引发剂。
(1)溶液聚合应选择适当溶解性的有机过氧化物或偶氮类引发剂;水溶液或水乳液聚合则选用无机过氧化物或水溶性氧化还原体系引发剂及水溶性偶氮引发剂等。
(2)根据聚合反应温度选择活化能和半衰期适当的引发剂，例如高温(>100℃)，活化能138～183kJ/mol的引发剂有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基;中温(30～100℃)，活化能110～138kJ/mol的引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸盐;低温(一10～30℃)，活化能63～110kJ/mol的引发剂有异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过氧化苯甲酰/N，N-二甲基苯胺。
一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。
(3)尽量采用氧化还原引发剂。
(4)所选用的引发剂不应对聚合物的质量和性能有不良影响。
(5)引发剂的用量要适宜，不可过多过少，多则反应速度太决，难以控制;少则不易引发，反应不能正常进行，影响聚合物性能。
用量一般为单体量的O.12%～O.7%，采用两种以上的引发剂复配，可以调整半衰期，效果更好。
(6)储存稳定，安全可靠。
(7)无毒，不危害健康，不对环境产生负面影响。
(8)来源确保，价格适宜。
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引发剂的发展趋势是氧化还原引发剂、活性自由基引发剂、大分子引发剂和双官能度及多官能度引发剂。
其中氧化还原引发剂又在发展复合型氧化还原引发剂，意指氧化剂、还原剂再分别由一个以上的化合物复合而成。
例如厌氧胶所用的过氧化物一叔胺一糖精体系(胺体系)和过氧化物一取代肼一糖精体系(肼体系)，能使厌氧胶获得固化性能和储存稳定性较佳的兼顾。
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2007年推出油溶性偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)和水溶性的偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(AIBI)两种新型偶氮引发剂，因其不含氰基，分解产物无毒。
相比其他引发剂而言，AIBME 分解平稳，转化率高，生成的聚合物分解物为液体，聚合过程不出现残渣和结块。
AIBI在低温、低浓度下能高效引发聚合，产生高线型和高分子质量聚合物。