引言:什么是自由基聚合?阐明自由基聚合与连锁聚合、离子型聚合、缩合(逐步)聚合的关系。
1. 按聚合机理(即有无活性中心)可分为:(分别说明特点)
连锁聚合、逐步聚合(缩合聚合)
2. 按连锁聚合活性中心的种类(自由基、阴离子、阳离子)分为:
自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合
⑴ 连锁聚合条件:①活性种存在 ② 单体中存在活性种能进攻的弱键 ⑵ 活性种形成:均裂、异裂、(取代基的影响)
举例:乙烯(自由基聚合)、异丁烯(阳离子聚合)、丙烯氰(阴离子聚合)、
苯乙烯(自由基、阴离子、阳离子)
一、自由基的产生
单体分子借光、热、辐射或引发剂的作用产生初级自由基,初级自由基引发单体产生单体自由基,单体自由基迅速增长形成聚合物。 5252ss
其中,最常用的是引发剂(引发剂是一类分子结构上含有弱键、在一定的温度下弱键断裂产生自由基的低分子物质)
1.上海家校互动平台1999年虎门大桥事故引发剂类型:
⑴ 偶氮类:如AIBN,分解温度:50-70oC;分解速率慢、活性低、稳定但有毒
甘氨胆酸
⑵ 过氧化物类:如BPO,低活性、分解温度60-80oC新知
⑶ 氧化-还原体系:如过硫酸盐-亚铁盐体系:活性大,引发速率高,可室温或低温聚合
2. 引发剂的选择
⑴ 首先根据聚合方法选择使用那类引发剂:
本体、悬浮和溶液聚合:偶氮类和有机过氧化物类油溶性引发剂
乳液、水溶液聚合:水溶性引发剂(如过硫酸盐)、氧化还原体系
⑵ 其次,根据聚合温度具体选择哪种引发剂:
选择依据:引发剂半衰期(t1/2):引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间
二、自由基聚合反应机理(链引发、增长、终止、链转移)
1.链引发
⑴ 引发剂分解生成初级自由基:吸热反应、活化能高、分解速率低
⑵ 初级自由基与单体加成形成单体自由基:放热反应、活化能低、分解速率高酿酒酵母
2.链增长:单体自由基迅速增长形成大分子链自由基
⑴ 特点:放热反应、活化能低、增长速率极高