阻聚剂详细介绍及比较(2020年整理).pptx
高分子化学3.9 阻聚与缓聚3.9.1 课件
Inhibition and Retardation
阻聚和缓聚
徐州工程学院
主讲：董黎明
2015年 4月3日
导入
表3-9 链转移反应对聚合速率和聚合度的影响
速率常数相对大小 聚合反应速率
聚合度
链转移类型和结果
kp>>ktr； ka≈kp kp<<ktr； ka≈kp kp>>ktr； ka < kp kp<<ktr； ka < kp kp<<ktr； ka =0
高分子化学 第三章 自由基聚合
但是如果双键上有吸电子取代键，如甲基丙烯酸甲 酯，丙烯腈等，可以进行高聚：
CH3
Mn + CH2 C OC
OCH3
CH3 CH2 C
OC OCH3
CH3
Mn + CH2 C CN
CH3 CH2 C
CN
由于生成的链自由基有酯基和氰基的吸电子作用而稳定 化，降低了链转移活性；其次由于取代基的吸电子作用，使 单体双键上的电子云密度降低，更易接受链自由基的进攻， 即更易进行加成反应，因而这些单体容易得到高分子量的聚 合产物。
阻聚剂：能起阻聚作用的物质。
缓 聚：使聚合速度减慢，延缓反应的过程 称为缓聚作用。不出现诱导期。
缓聚剂：能起缓聚作用的物质。
高分子化学 第三章 自由基聚合
许多杂质对聚合有抑制作用，因此进行聚合的单体有 纯度的要求。 在贮运过程中，为了防止聚合发生，则又要加入一定 量的防止聚合的物质，这类物质在聚合前再进行脱除。 在有些聚合过程中，也要加入一些终止反应的物质 （终止剂）防爆聚及控制转化率。这些问题都涉及了 到阻聚和阻聚剂。
聚氨酯阻聚剂NCAT-YC03
聚氨酯阻聚剂 NCAT-YC03
1
不含重金属及多环芳烃、邻苯增塑剂等环保限制成分， 符合国际通用环保法规。
2 芳香族异氰酸酯特别是 MDI 的反应活性较高，双组份原料混合后的可流动时间相对较短，不能满足需要较长可流动 时间的某些产品的工艺要求，阻聚剂 NCAT-YC0
3 正是针对上述问题而研发， 尤其适用于黑料（PAPI ）+蓖麻油体系，具 有如下性能：。
可有效延缓聚氨酯反应的反应速度，使材料具有更长的低粘度操作时间。
YC03 为非反应型阻聚剂，不参与高分子链段的增长反应，不影响材
料物性。
与聚氨酯原料相容性好，不分相、不析出。
不含限制类物质，环保应用不受限。
3 可广泛用于聚氨酯行业要求延长可操作时间的工艺场合，特别推荐 PAPI+蓖麻油的反应体系，如要求良好流平性的地 坪涂料、结构胶、铝蜂窝胶等。
4 适用于各种单、双组分聚氨酯，用于单组分，建议在反应结束后出料前加入搅拌均匀；用于双组份可在任意阶段加入 白料(多元醇组分)中。
一般用量为PU 重量的0.05～0.3%。
使用后务必马上封口密封保存。
5
HDPE 塑料桶， 25/200kg/桶。
储存于干燥阴凉仓库内，避免日光照射和雨淋。
不开封保质期 18 个月，过期后若检验合格仍可使用。
阻聚剂 电导
阻聚剂电导1. 介绍阻聚剂是一种常用的化学品，用于改善电导性能。
本文将深入探讨阻聚剂在电导方面的应用。
2. 阻聚剂的基本原理阻聚剂是一种表面活性剂，它能够在溶液中形成一层薄膜，阻止离子的运动，从而降低电导性能。
阻聚剂分为阳离子阻聚剂和阴离子阻聚剂两种类型，它们的作用机制有所不同。
2.1 阳离子阻聚剂阳离子阻聚剂通过与溶液中的阴离子结合，形成不溶于水的沉淀物，从而阻止离子的运动。
这种机制在处理废水中的重金属离子时特别有效。
2.2 阴离子阻聚剂阴离子阻聚剂通过在溶液中形成一层薄膜，阻止离子的运动。
这种机制在处理含有有机物的溶液时特别有效。
3. 阻聚剂的应用领域阻聚剂在许多领域都有广泛的应用，下面将分别介绍几个典型的应用领域。
3.1 污水处理阻聚剂在污水处理中起到重要的作用。
它们可以帮助去除废水中的悬浮物和污染物，提高水质。
3.2 电子行业在电子行业中，阻聚剂常用于电路板的制造过程中。
它们可以防止电路板上的金属离子迁移到其他部分，从而提高电子设备的性能和可靠性。
3.3 石油工业阻聚剂在石油工业中的应用也非常广泛。
它们可以阻止油井中的杂质和沉淀物的形成，从而保持油井的通畅和高效。
3.4 纺织工业在纺织工业中，阻聚剂可以用于改善纤维的电导性能，提高纺织品的质量和性能。
4. 阻聚剂的选择和使用选择合适的阻聚剂并正确使用是确保其有效性的关键。
以下是一些选择和使用阻聚剂的要点：4.1 了解溶液的性质在选择阻聚剂之前，需要了解溶液的性质，包括溶质的种类和浓度，以及pH值等。
这些信息将有助于确定最适合的阻聚剂类型和浓度。
4.2 选择合适的阻聚剂类型根据溶液的性质，选择适合的阻聚剂类型。
如果溶液中存在重金属离子，则可以选择阳离子阻聚剂；如果溶液中存在有机物，则可以选择阴离子阻聚剂。
4.3 控制阻聚剂的浓度阻聚剂的浓度对其性能有重要影响。
通常，随着阻聚剂浓度的增加，阻聚效果会提高。
然而，过高的浓度可能会导致不必要的浪费和环境污染。
高聚物生产技术：自由基型聚合反应的阻聚剂
a 氧的阻聚作用： 氧的来源主要是空气中的氧进入反应系统，与系统内的链自由基发
生反应： ~ M • O2 ~ MOO • ~ MOO • • M ~~ M - O - O - M ~ 2 ~ MOO• ~ M - O - O - M ~ O2
在低温下氧是阻聚剂；在高温下氧与链自由基形成过氧化物，分解 产生自由基，是引发剂。
酚。
R1 R' +
OH R2
O
O
O
R1
R2 R1
R2 R1
R2
R'H +
R3
R3
R3
R3
OR'
O
O
R'
R1
R2
R1
R2 R1
R2
+ R'
+
R'
R3
R3
R3
9
b.芳胺类阻聚剂： 有氧存在时，有阻聚作用，同时又是抗氧剂和防老剂，如对甲苯胺、 联苯胺、N-苯基-b-萘胺。
H
Mn +
N
MnH +
N 稳定自由基
另一个自由基再反应而终止；一分子硝基苯也能消灭2个自由基。：
Mx +
加成C
NO2
加成O
Mx H
NO2 Mx
Mx
Mx
N OMx
O
Mx
均裂
NO2 + MxH
NO + Mx O Mx OMx
N OMx
NO + MxO
MxΒιβλιοθήκη 6（2）自由基型阻聚剂 自由基型阻聚剂本身是极稳定的自由基，它不能引发单体聚合，但 能很快与链自由基或初级自由基作用形成无活性的分子。 如：DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）DPPH效率极高，当浓度 为10-4 mol/L就足以使单体阻聚。因此有“自由基捕捉剂”之称。
自由基阻聚剂
自由基阻聚剂自由基阻聚剂是一种能够抑制或阻断自由基聚合反应的化学添加剂。
自由基聚合反应是一种重要的化学反应，广泛应用于合成高分子材料、涂料、胶粘剂等行业。
然而，自由基聚合反应在进行过程中，由于自由基的高活性和易于引发的特性，容易产生不可控的链反应，导致聚合过程不受控制，从而影响产物的性能和质量。
自由基阻聚剂的作用主要有两个方面。
首先，它可以通过与自由基发生反应，消耗自由基，从而抑制或减缓自由基聚合反应的进行。
其次，自由基阻聚剂还可以通过与聚合链上的自由基发生反应，阻断链的延长，从而控制聚合反应的进行过程。
自由基阻聚剂的种类繁多，常见的有硫醇类、胺类、酚类、羰基类、磷酸类等。
这些阻聚剂具有不同的反应机理和适用范围，可以根据具体的聚合体系和需求进行选择和应用。
硫醇类阻聚剂是一类常用的自由基阻聚剂。
硫醇具有活性氢原子，能够与自由基发生反应，形成较稳定的硫醇自由基，从而消耗自由基并阻断聚合链的延长。
硫醇类阻聚剂通常适用于含有活性氢原子的体系，如酯类、醚类、酰胺类等。
胺类阻聚剂是另一类常用的自由基阻聚剂。
胺具有氮原子，能够与自由基发生反应，形成较稳定的胺自由基，从而消耗自由基并阻断聚合链的延长。
胺类阻聚剂通常适用于含有活性氢原子的体系，如酯类、醚类、酰胺类等。
酚类阻聚剂是一类常用的自由基阻聚剂。
酚具有活性氢原子和羟基，能够与自由基发生反应，形成较稳定的酚自由基，从而消耗自由基并阻断聚合链的延长。
酚类阻聚剂通常适用于含有活性氢原子和羟基的体系，如酯类、醚类、酰胺类等。
羰基类阻聚剂是一类常用的自由基阻聚剂。
羰基具有活性氢原子和羰基，能够与自由基发生反应，形成较稳定的羰基自由基，从而消耗自由基并阻断聚合链的延长。
羰基类阻聚剂通常适用于含有活性氢原子和羰基的体系，如酯类、醚类、酰胺类等。
磷酸类阻聚剂是一类常用的自由基阻聚剂。
磷酸具有活性氢原子和磷酸基，能够与自由基发生反应，形成较稳定的磷酸自由基，从而消耗自由基并阻断聚合链的延长。
阻聚剂-作用机理教程文件
阻聚剂-作用机理阻聚剂阻聚剂分子与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而使聚合终止。
阻聚剂 - 阻聚剂阻聚剂 - 正文能使烯类单体的自由基聚合反应完全终止的物质。
这种作用称阻聚。
阻聚剂分子与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而使聚合终止。
为了避免烯类单体在贮藏、运输等过程中发生聚合，单体中往往加入少量阻聚剂，在使用前再将它除去。
一般，阻聚剂为固体物质，挥发性小，在蒸馏单体时即可将它除去。
常用的阻聚剂对苯二酚能与氢氧化钠反应生成可溶于水的钠盐,所以可用5％～10％的氢氧化钠溶液洗涤除去。
氯化亚铜和三氯化铁等无机阻聚剂也可用酸洗除去。
阻聚剂类别和作用一般分为分子型阻聚剂和稳定自由基型阻聚剂，前者主要有：对苯二酚 (见结构式a)、对苯醌 (b)、酚噻嗪(c)、β－苯基萘胺(d)、对叔丁基邻苯二酚(e)、亚甲基蓝(f)：氯化亚铜、三氯化铁等无机物以及硫黄等也可作阻聚剂。
稳定自由基型阻聚剂主要有1,1－二苯基－2－苦肼DPPH(g)、2,2,6,6－四甲基哌啶氮氧自由基TMP(h)：虽然它们本身也是自由基，但由于它们很稳定，不能引发单体聚合，只能有效地与链自由基结合，使链自由基消失，以DPPH为例，其反应如下：在这一反应中，一个DPPH分子与一个链自由基 P·结合，几乎是定量的。
反应物料由紫色变为无色，可用分光光度法测出参加反应的DPPH的量，从而算出自由基的浓度，所以此法常被用来测定引发速率。
三苯甲基自由基（结构式如下）也可算作自由基型阻聚剂，但稳定性较差，温度较高时可引发聚合，所以使用较少。
工业和实验室中最常用的阻聚剂是对苯二酚，一般加入量为单体量的0.001％～0.1％。
其阻聚机理是先在氧作用下转化成苯醌，再与自由基反应：为此，在用对苯二酚作阻聚剂时，容器中不宜装满单体，应保留一点空间以贮存空气，提供阻聚所需的氧气。
一般来说，效率高的阻聚剂首先是极易与链自由基发生反应，产生的自由基又很稳定，不具有再引发的能力。
丙烯酸单体 阻聚剂
丙烯酸单体阻聚剂丙烯酸单体是一种常见的化学原料，在合成聚合物、涂料、粘合剂、树脂等方面具有重要作用。
然而，丙烯酸单体具有易聚合的特性，即在一定条件下容易自行聚合形成固体物质。
这不仅会影响单体的储存和运输，还会影响到聚合反应的效率和质量。
因此，为了解决这一问题，在丙烯酸单体生产和使用过程中常常会添加阻聚剂。
阻聚剂是一种可以抑制或延迟聚合反应发生的化合物，能够降低聚合物的危险性，同时提高反应的控制性和产物的质量。
对于丙烯酸单体而言，添加阻聚剂可以抑制其在储运过程中自聚合，同时在聚合反应中发挥阻聚作用，使得聚合物的分子量分布更加均匀，其物理性质更加稳定。
本文将介绍丙烯酸单体常用的阻聚剂及其作用机理。
一、常用阻聚剂1. 苯甲醛苯甲醛也称为苯醛或甲酰苯，是一种有机化合物，化学式为C6H5CHO。
苯甲醛是一种常用的丙烯酸单体阻聚剂，其阻聚效果非常显著。
其主要作用机理是通过与丙烯酸单体反应，使单体中的自由基被消耗掉，从而抑制自聚合反应的发生。
同时，苯甲醛还可以与聚合反应中产生的自由基反应，进一步延缓聚合反应的进行。
2. 二叔丁基对甲酚二叔丁基对甲酚（DBPC）是一种常用的阻聚剂，其化学式为C10H14O。
DBPC具有较强的阻聚作用，能够在聚合反应初期消耗单体中的自由基，从而防止单体的自聚合反应发生。
此外，DBPC还能够作为氢气传递剂，参与聚合反应的氢转移反应，从而控制反应的分子量和分子量分布。
3. 对甲苯磺酰胺对甲苯磺酰胺（PTSA）是一种有机酸，化学式为C7H8NO3S。
PTSA是一种强酸，在聚合反应中能够与单体中的自由基反应，从而抑制自聚合反应的发生。
此外，PTSA还可以促进聚合反应的进行，缩短聚合反应的时间，提高反应的效率。
二、阻聚剂的作用机理阻聚剂的主要作用机理包括以下几个方面：1. 消耗单体中的自由基阻聚剂能够与丙烯酸单体中的自由基反应，消耗自由基，从而避免自聚合反应的发生。
一些有机化合物，如苯甲醛和DBPC等，能够直接和自由基发生反应，从而使其失去活性。
阻聚和缓聚
CH2 CHR + O 苯醌
CH O CH2 CHR O CHR + HO HO CH2 CHR O O
O
CH2 CHR O
O
（17）
生成的自由基由于有苯环的强共振作用而稳定，引发活性低。
极性效应对苯醌（缺电子物质）的阻聚作用有显著影响。
12
高分子化学
3.11 阻聚和缓聚
• 芳族硝基化合物
.
17
高分子化学
3.11 阻聚和缓聚
烯丙基单体聚合低活性的原因：
一方面，单体活性不高且加成反应生成的链自由基是二级 碳自由基，不稳定，不利于加成反应的进行； 另一方面，由于烯丙基氢很活泼，且链转移后生成的烯丙 基自由基由于有双键的共振作用非常稳定，因此对链转移 反应非常有利。这样，由于链转移反应极易发生，ktr>>kp，
反应方程式如下hC O
N O
-
O O CPh
PhC O O CPh + O N
TEMPO可以加速BPO的分解，活化能由 120kJ/mol降为40kJ/mol，大大提高了链引发 的速率。
SFRP方法在现实中的应用：
O C O CH2 CH n CH2 CH O N kL k-L
O C O CH2 CH n CH2 CH O N
例如：SFRP方法可以制成分子量分布很窄的聚 苯乙烯
引发－链转移－终止法（iniferter法）
引发转移终止剂：在自由基聚合过程 中同时起到引发、转移、终止作用的一类 化合物。 目前已发现很多可作为引发转移终止 剂的化合物，可分为光分解型和热分解型 两种。
a.光引发转移终止剂
一般含有S-S或C-S弱键，主要是指含有二硫代 二乙基氨基甲酰氧基（DC）基团的化合物。 通式是 例如