自由基引发剂（initiators for free radical polymerization）的分类，有多种分类方法，按引发剂的分子结构，可以分为偶氮类、过氧类和氧化还原类。也可以按照其溶解性能分为水溶性引发剂（如无机类的过硫酸盐、过氧化氢、水溶偶氮引发剂等）和油溶性（溶于单体或有机溶剂）的有机类引发剂。可以按照引发剂的分解方式将引发剂分为热分解型和氧化还原分解型两类。或者按照引发剂的使用温度范围，分为：①高温（100℃以上）类,如烷基过氧化物、烷基过氧化氢物、过氧化酯等；②中温 (40～100℃)类，如偶氮二异丁腈、过氧化二酰、过硫酸盐等；③较低温(0～40℃)类,如氧化还原引发体系。因此应根据聚合反应的温度要求来选择引发剂。如果高温引发剂用在中温范围聚合，则分解速率过低，而使聚合时间延长；如果中温引发剂用于高温范围聚合，则分解速率过快，引发剂过早消耗，在低聚合转化率阶段就停止反应。
自由基聚合引发剂
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自由基聚合引发剂的分类
偶氮化合物类引发剂介绍
偶氮化合物是分子结构中含有偶氮基—N＝N—并与两个烷基（R，R'）相连的化合物。通式为R—N=N—R'，它可在光和热作用下分解而放出氮气、同时生成自由基。因此它是一类重要的聚合引发剂和发泡剂。许多偶氮化合物还是某些染料的中间体。一般可由重氮盐和酚或芳香胺偶合而制得。
常用的有油溶性的偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等，带羧基、磺酸基等亲水基团的偶氮化合物适用于水溶液聚合，水溶性的有偶氮二异丁基脒盐酸盐（V-50引发剂），适用于中温引发分解反应。
过氧化物引发剂介绍
过氧化合物是含有过氧基(—O—O—)的一类化合物，受热后—O—O—键断裂，分裂成两个相应的自由基，从而引发单体聚合，称为过氧化物引发剂。分无机过氧化物和有机过氧物两类。无机过氧化物引发剂，有过氧化氢、过硫酸铵或过硫酸钾等，可溶于水，用作水溶液聚合、乳液聚合的引发剂；有机过氧化物引发剂，有过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等，可溶于甲苯、邻苯二甲酸二甲酯、乙酸乙酯等有机溶剂中，是油溶性过氧化物，可引发不饱和聚酯的聚合、橡胶的硫化、氯乙烯、苯乙烯等烯类单体的聚合。而对于聚氯乙烯悬浮聚合几乎唯一地采用有机过氧化物为引发剂。
有机过氧化物具有各种特性而有着不同的用途。最初仅用作漂白剂，发展至今已可用作不饱和聚酯的固化剂、生产合成树脂如聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚醋酸乙烯(PVAC)和涂料用树脂等的聚合引发剂，最近引人注目的是将有机过氧化物用作LDPE、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙丙橡胶(EPM)和其他合成橡胶的交联剂。此外，利用有机过氧化物的游离基反应性，还可通过聚丙烯(PP)分子链的断裂降解而提高其流动性；也可通过PP、PS与马来酸、丙烯酸酯的接枝而提高它们的粘接性、着色性；而用作卤化反应引发剂则可制取有机原料等。
过氧化物的分解产物有可能通过许多途径对聚合物产生直接的影响。例如，高能游离基从引发剂的分解产物中夺去氢，致使在聚合物链的游离基上或聚合物上会生成另外的游离基，有可能引起长链分支度的下降而产生交联，或者由解聚作用使分子量下降，同时又提高了聚合物中单体基团的比例。
一般来讲，有机过氧化物对热不稳定，易分解，有的品种对冲击和热很敏感，在一定条件下会激烈地燃烧或爆燃，甚至有可能爆炸。而有的品种危险性实际上与普通溶剂近似。作为一种危险物品，有机过氧化物在其生产过程和使用过程的操作中，均发生了相当多的火灾和爆炸事故。
自由基复合引发体系介绍
由两种或多种引发剂组成的引发体系称复合引发体系；而由两个可以发生氧化还原反应产生自由基的引发剂组成的体系则称氧化还原引发体系。后者可在较低的温度下引发，聚合属于氧化还原聚合。该类引发剂特点是活化能较低，可在低温下引发聚合，而有较快的聚合速率。这类引发剂包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。
有时可用两种不同半衰期的引发剂作为烯类聚合的复合引发体系。例如，为了提高氯乙烯悬浮聚合速率，可用偶氮二异丁腈AIBN与偶氮二异庚腈ABVN复合引发体系，它比单独用AIBN时聚合快。为了提高聚苯乙烯的耐热性能,也可以用过氧化二苯甲酰BPO与过氧化苯甲酸叔丁酯BPB复合引发体系,因后者会在较高温度分解，所以可在较高温度下聚合。
根据聚合温度选择活性或半衰期的引发剂，使自由基形成速率和聚合速率适中。引发剂分解活化能过高或半衰期过长，则分解速率过低，将使聚合时间延长;但活化能过低，半衰期过短，则引发过快，难于控温，有可能引起爆聚，将使聚合时间延长或引发剂过早分解结束，在转化率很低时就停止聚合。所以一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。通常选择复合引发剂可使反应在较均匀的速度下进行。
复合引发体系可以利用两种或多种引发剂的优点，比如引发温度较低的引发剂与稳定性高的引发剂复合后，可以在较低的温度下进行引发聚合，待聚合反应放出热量而升温后又可以进行稳定的反应，比如无机过氧类引发剂与水溶性偶氮引发剂的复合体系。
自由基引发剂研究进展
偶氮引发剂
近些年来，开发出
水溶性偶氮类引发剂，这种水溶性引发剂普遍适用于高分子合成的水溶液聚合与乳液聚合中。与一般类型的偶氮引发剂相比，水溶性偶氮引发剂引发效率高，产品的相对分子质量相对比较高、水溶性好、且残留体少。水溶性偶氮引发剂是将原来的油溶性的有机引发剂(如偶氮二异丁腈)转变成为水溶性的，扩大了使用范围，若带有端基的水溶性引发剂，还可以用于制备遥爪聚合物。将水溶性偶氮引发剂引发丙烯酰胺聚合，聚合温度大约在35～90℃，一般温度在40℃左右就可以，聚合时间平均在4h，得到的聚丙烯酰胺的相对分子质量大约为1400～1800万之间，产品的溶解性好。在阳离子乳液及功能高分子的制备中也有不俗的表现。
氧化还原引发剂
过氧化物和胺组成的氧化还原引发体系及铈(Ⅳ)离子氧化还原引发体系，一直是被人们关注的热门问题。含胺氧化还原引发体系包括以下3种。一是由有机过氧化物和芳叔胺组成的有机氧化还原体系，以过氧化二苯甲酰(BPO)—N，N-二甲苯胺(DMA)和BPO—N，N-二甲基—对甲苯胺(DMT)为代表，主要用于医用高分子的齿科自凝胶树脂与骨水泥。二是由有机过氧化氢(如，异丙苯过氧化氢)与DMT组成的有机氧化还原体系，主要用于厌氧胶。三是由水溶性的过硫酸盐与脂肪胺组成的体系，主要用于水溶性聚合、乳液聚合。过氧化二苯甲酰(BPO)和N，N-二甲基苯胺(DMA)所组成的氧化还原体系引入到甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的复合超浓乳液共聚合中，以十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷醇(HD)作为复合乳化剂，制得了分散相占83%以上的稳定性很好的超浓乳液，实现了超浓乳液的低温引发聚合。
双官能度及多官能度引发剂
双官能度引发剂是指在同一个引发剂分子中含有两个活性基团的化合物，这些基团可以是过氧键、过酯键、过酰键或偶氮键，它们可以分解产生自由基引发聚合反应。分为对称型(即两个活性基团活性相同，如(I)和不对称型(即两个活性基团活性不相同)。
多官能度引发剂，是指一个引发剂分子中含有3个以上活性基团的化合物，这些活性基团可以通过分解产生自由基引发聚合反应。此外人们又合成出一个分子中有数目众多的多官能度引发剂，用此类引发剂一般来合成超支化聚合物。
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