自由基聚合反应原理

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自由基聚合与自由基引发，使链增长（chaingrowth）聚合，自由基加成聚合，大多是以含有不饱和双键的烯烃单体为原料，通过打开单体分子的双键，反复多次分子间发生加成反应，连接许多单体，形成大分子。主要用于烯烃的加聚，60%以上的聚合物是通过自由基聚合得到的，如低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等。因此，端羟基聚丁二烯可以通过自由基聚合形成。
自由基聚合是聚合物合成工业中应用最广泛的化学反应。大多数烯烃是通过自由基聚合进行聚合或共聚，得到的聚合物为线型高分子化合物。根据反应体系的物理状态，自由基聚合的实施方法包括溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和超临界二氧化碳聚合。它们的特点不同，产品的形式和用途也不一样。
乳液聚合是一种独特的方法，可用于某些自由基聚合反应。它涉及以乳液形式聚合的单体。乳液聚合体系组成复杂，一般由分散介质、单体、引发剂和乳化剂组成。经典乳液聚合的单体是油溶性的，分散介质通常是水，使用水溶性引发剂。
本体聚合是由引发剂、热、光和辐射引发的单体聚合，不添加任何其他介质。可以进行气态、液态和固态单体的本体聚合，其中液态单体的本体聚合最为重要。
通过将具有引发剂的单体以液滴形式悬浮在水中来进行自由基聚合。总的来说，水是连续相，单体是分散相。浮动聚合体系一般由四种基本组分组成：单体、引发剂、水和分散剂。在强烈搅拌的作用下，水不溶性单体被粉碎分散成小液滴。随着反应的进行，分散的液滴可能凝结成块。必须将分散剂添加到系统中。
溶液聚合单体和引发剂溶解在适当溶剂中的聚合反应称为溶液聚合。溶液聚合过程中使用溶剂降低体系的粘度，因此易于混合和传热，易于控制温度，凝胶效应较小，可避免局部过热。
自由基聚合反应原理特点
1、反应链不断进行，转化率随着时间的延长而增加；
2、反应在一定条件下是不可逆的。
3、系统总是由单体和聚合物组成，产品不能分离；
4、整个聚合过程可分为链引发、链增长和链终止。每个步骤的反应速率和活化能变化很大。
5、聚合物瞬间形成，产品相对分子量不随时间变化；
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