引發(fā)劑的選擇與使用
引發(fā)劑英文為initiator ,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)。
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(jìn)行,也會影響聚合反應(yīng)速率,還會影響產(chǎn)品的儲存期。
選擇與使用: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(dāng)選擇不同的引發(fā)劑。
一、溶液聚合應(yīng)選擇適當(dāng)溶解性的有機(jī)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(jī)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。
二、根據(jù)聚合反應(yīng)溫度選擇活化能和半衰期適當(dāng)?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、乙酸酐、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(dāng)?shù)囊l(fā)劑。
三、盡量采用氧化還原引發(fā)劑。
四、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。
五、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(jìn)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。
六、儲存穩(wěn)定,安全可靠。
七、無毒,不危害健康,不對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。
八、來源確保,價格適宜。
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。