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阻聚劑
防止聚合作用進(jìn)行的工業(yè)助劑
基本信息
| 中文名 | 阻聚劑 |
| 外文名 | polymerization inhibitor |
| 原理 | 阻聚劑分子與鏈自由基反應(yīng) |
| 目的 | 使聚合終止 |
| 定義 | 自由基聚合反應(yīng)完全終止的物質(zhì) |
作用
單體在貯存、運(yùn)輸中常加入阻聚劑以防止聚合
中產(chǎn)生誘導(dǎo)期（即聚合速度為零的一段時(shí)間），誘導(dǎo)期的長(zhǎng)短與阻聚劑含量成正比，阻聚劑消耗完后，誘導(dǎo)期結(jié)束，即按無(wú)阻聚劑存在時(shí)的正常速度進(jìn)行。
類別
按溫度分
①活性為固定的阻聚劑 在正常貯存及固化溫度范圍內(nèi)，始終與自
由基很快反應(yīng)，在反應(yīng)中本身消耗而形成誘導(dǎo)期，消耗時(shí)形成的阻聚劑不再具有活性，如對(duì)苯二酚等。②熱敏性阻聚劑 在正常貯存溫度下是阻聚劑，加熱時(shí)分解，變成無(wú)效，如叔丁基鄰苯二酚等。③雙重性阻聚劑 在較低溫度下起阻聚作用，高溫下反應(yīng)而起促進(jìn)作用，如氧、有機(jī)銅鹽、季胺鹽、硫磺等。
按組成分
①獨(dú)效型 只需一種阻聚劑就能起阻聚效果。如對(duì)苯二酚、對(duì)苯醌等。②復(fù)合型即兩種以上的阻聚劑聯(lián)用。工藝上為達(dá)到保證樹脂、預(yù)浸料在室溫下貯存穩(wěn)定性，達(dá)到既可調(diào)節(jié)使之有一定的適用期，又不影響制品的最終固化速度，采用復(fù)合型阻聚劑。如采用對(duì)苯二酚和叔丁基鄰苯二酚及微量的銅鹽實(shí)現(xiàn)上述效果。
比較
阻聚劑對(duì)聚合的影響
對(duì)苯醌PBQ：在缺氧條件下仍可發(fā)揮作用，適用于氮?dú)?/a>或其它惰性氣體保護(hù)的醚化過(guò)程顏色黃，對(duì)樹脂顏色有影響
對(duì)羥基苯甲醚HQMME：可賦予樹脂良好的貯存穩(wěn)定性，并且不會(huì)延緩和影響樹脂使用時(shí)的膠凝時(shí)間。本品在有機(jī)溶劑中的溶解性最好，產(chǎn)品顏色最淺。
2-叔丁基對(duì)苯二酚MTBHQ：既是不飽和聚酯樹脂有效的
貯存穩(wěn)定劑，也是高活性樹脂的穩(wěn)定劑。其功能最全面，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)發(fā)揮良好效果。且在升溫時(shí)僅對(duì)樹脂的固化產(chǎn)生輕微的延長(zhǎng)。本品常常與其它阻聚劑合用。
緩慢反應(yīng)，消滅樹脂貯存中產(chǎn)生的自由基。在提高樹脂貯存穩(wěn)定性的同時(shí)對(duì)膠化時(shí)間影響最小。
定義
阻聚機(jī)理
根據(jù)抑制聚合反應(yīng)的作用，將能終止每個(gè)自由基而使聚合反應(yīng)停止，直到它們完全耗盡的物質(zhì)稱為阻聚劑或抑制劑;而只能使自由基活性減弱，減慢聚合反應(yīng)速度，但不能終止反應(yīng)的物質(zhì)稱為阻滯劑。
(1)酚類阻聚劑。多元酚及取代酚是一類應(yīng)用廣泛、效果較好的阻聚劑，但必須在單體中溶解有氧時(shí)才顯示阻聚效果。其阻聚機(jī)理是酚類被氧化成相應(yīng)的醌與鏈的自由基結(jié)合而起阻聚作用。在酚類阻聚劑存在下，使過(guò)氧化自由基很快終止，確保在單體中有足夠量氧，可以延長(zhǎng)阻聚期。
(2)醌類阻聚劑。醌類阻聚劑是常用的分子型阻聚劑，用量0.01%～0.1%便能達(dá)到預(yù)期的阻聚效果;但對(duì)不同的單體阻聚效果有異.對(duì)皋醌是苯乙烯、醋酸乙烯有效的阻聚劑，但對(duì)丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯僅起緩聚作用;醌類的阻聚機(jī)理尚不完全清楚，可能是醌與自由基進(jìn)行加成或歧化反應(yīng)，生成醌型或半醌型自由基，再與活性自由基結(jié)合，得到?jīng)]有活性的產(chǎn)物，起到阻聚作用。每一分子對(duì)苯醌能終止的自由基數(shù)大于1，甚至達(dá)到2。將四氯苯醌、l，4-萘醌等加入到含苯乙烯的不飽和聚酯樹脂中能起到良好的阻聚作用，提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性。四氯苯醌是醋酸乙烯的有效阻聚劑，但對(duì)丙烯腈無(wú)阻聚效果。
(3)芳烴硝基化合物阻聚劑。芳烴硝基化合物的阻聚效果不如酚類，只用于醋酸乙烯、異戊二烯、丁二烯、苯乙烯，但對(duì)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯類沒(méi)有阻聚作用：硝基苯通過(guò)與自由基生成穩(wěn)定的氮氧自由基而起阻聚作用。
(4)無(wú)機(jī)化合物阻聚劑。無(wú)機(jī)鹽是通過(guò)電荷轉(zhuǎn)移而起阻聚作用，氯化鐵阻聚效率高，并能按化學(xué)劑量1：1消滅自由基。硫酸鈉、硫化鈉、硫氰酸銨能用作水相阻聚劑。
(5)氧氣的阻聚作用。分子氧有兩個(gè)未配對(duì)的電子，常被視為雙自由基，能起阻聚和引發(fā)雙重作用，低溫時(shí)則起阻聚作用。氧能與交聯(lián)劑的自由基和大分子鏈自由基反應(yīng)生成較無(wú)活性的過(guò)氧化自由基，在室溫或稍高溫度下都不能引發(fā)共聚合反應(yīng)。這種氧的阻聚作用使不飽和聚酯樹脂與空氣接觸的表面固化不完全而發(fā)黏。但在高溫時(shí)氧與自由基生成的過(guò)氧化物自由基能分解成活性自由基，從而引發(fā)聚合反應(yīng)。當(dāng)氧在單體中的溶解度達(dá)10-3mol/L時(shí)，就有強(qiáng)烈的阻聚作用。包裝厭氧膠的容器不能裝滿就是保證有足夠量的氧氣，阻聚而穩(wěn)定儲(chǔ)存。在聚合反應(yīng)過(guò)程中通惰性氣體則是防止氧的阻聚作用。
選擇方法
選擇阻聚劑主要是要求有較高阻聚效率，還應(yīng)考慮它在單體中的溶解度，與單體的適應(yīng)性，能夠容易用蒸餾或化學(xué)方法將阻聚劑從單體中除去。最好是選擇能在室溫下起阻聚作用，而在反應(yīng)溫度時(shí)又能迅速分解的阻聚劑，這樣可以不必從單體中脫除，減少麻煩，又保證聚合反應(yīng)順利進(jìn)行。
(1)與單體和樹脂混溶性好，只有混溶方能起到阻聚作用。
(3)單體中的阻聚劑容易除去或不影響聚合活性。最好選擇室溫下是有效的阻聚劑，而在適當(dāng)高的溫度失去阻聚作用，這樣就可在使用前不必脫除阻聚劑。例如叔丁基鄰苯二酚、對(duì)苯酚單丁醚便是此種類型阻聚劑。
(5)幾種阻聚劑配合使用，可以明顯提高阻聚效果。例如不飽和聚酯樹脂之中加入對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚和環(huán)烷酸銅3種阻聚劑，對(duì)苯二酚活性最強(qiáng)，在與苯乙烯和聚酯混溶時(shí)可耐高溫130℃左右，在1min內(nèi)不起共聚作用，可以安全混合稀釋。叔丁基鄰苯二酚在高溫下阻聚效果很差，但在稍低溫度(例如60℃時(shí))，其阻聚效果比對(duì)苯二酚高25倍，可有較長(zhǎng)的儲(chǔ)存期。環(huán)烷酸銅在室溫下起阻聚作用，而高溫時(shí)又有促進(jìn)作用：又如，在氧存在下。對(duì)叔丁基鄰苯二酚和吩噻嗪、對(duì)苯二酚和二苯胺混合使用，其阻聚效果比任一種單獨(dú)使用高約300倍。
(6)阻聚劑用量適當(dāng)為宜，多則有害無(wú)益.例如碘用量為10-4mol/L時(shí)，是有效的阻聚劑，但超過(guò)此量卻會(huì)引發(fā)聚合反應(yīng)。碘一般不單獨(dú)使用，需加入少量碘化鉀，增加溶解度，提高阻聚效率。
(7)無(wú)毒，無(wú)害，無(wú)環(huán)境污染。
(8)性能穩(wěn)定，價(jià)廉易得。
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