啟動劑/穩定劑常見問題集

Dr. S. S. Newaz

Polyorganix Inc. Houston, TX

Material Matters 2006, 1.1, 3.

Q.如何選擇合適的啟動器？

在自由基加成聚合中，聚合引发剂的选择主要取决于两个因素：a) 其溶解性和 b) 其分解温度。如果聚合是在有機溶劑中進行，則引發劑應可溶解於該溶劑中，且引發劑的分解溫度必須在溶劑的沸點或以下。一般而言，AIBN (2,29-Azobis(2-methylpropionitrile)) (441090, dec.102-104 °C）和 BPO（2-(4-聯苯)-5-苯基噁唑）（216984, mp 115-119 °C）適合這些要求。如果所需的聚合在 20 °C 或以下發生，則需要使用特殊的低溫自由基起始劑。可以選擇各種偶氮型起始劑來滿足分解溫度的要求。

對於乳液聚合或在水性體系中的聚合，水溶性起始劑如 K2S2O8 (379824）或有機水溶性起始劑 (4,49-Azobis(4-cyanovaleric acid)) (118168, dec.118-125 °C）是合適的。

Q.如何確定單體的反應性？

單體反應性的判定並不總是明顯或直接的。研究人員依賴他們的經驗和已公佈的個別單體資料。一般而言，分子結構中的共轭程度可被視為形成自由基聚合所需的初始自由基的傾向指標。通常，共轭程度较高的体系更有可能发生自由基聚合。

Q.何時需要在聚合前移除穩定劑，以及如何移除？

為了在儲存過程中抑制聚合，許多單體都附有標籤所示的穩定劑。通常，沒有必要去除穩定劑。它們通常以 ppm 級別存在，而且在聚合溫度下使用自由基引發劑會壓倒穩定劑的效果。在最壞的情況下，可能需要添加額外的啟動劑才能維持可接受的聚合速率。在大多數情況下，一旦聚合開始，就可以毫無困難地維持聚合速率。但是，如果絕對需要去除穩定劑，柱層析是首選的方法（抑制劑去除柱，請參閱產品 306312, 311332<, 306320).

Q.如何清除聚合後殘留的啟動劑、穩定劑和/或未反應的單體？

通常的做法是在最終使用前將聚合物溶解在溶劑中，然後再使用共溶劑沉澱聚合物。通常，殘留的起始劑和穩定劑會留在溶液中，而聚合物會以固體（粉末、膠體或纖維）的形式析出。此過程可重複進行，直到獲得理想的聚合物特性為止。這種分離沉澱法也能有效去除較低分子量的聚合物，使分子量分佈更窄，當然也會造成產量的損失。典型的溶劑/共溶劑配對可以是甲苯/己烷、甲苯/甲醇、THF/水等，由聚合物與小分子成分的相對溶解度決定。

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