阻聚剂的作用及机理

阻聚剂是一种工业助剂，通常用于防止聚合作用的进行。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。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。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。

作用

阻聚剂可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期（即聚合速度为零的一段时间），诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。单体在贮存、运输中常加入阻聚剂以防止聚合

机理

根据抑制聚合反应的作用，将能终止每个自由基而使聚合反应停止，直到它们完全耗尽的物质称为阻聚剂或抑制剂;而只能使自由基活性减弱，减慢聚合反应速度，但不能终止反应的物质称为阻滞剂。

酚类阻聚剂

多元酚及取代酚是一类应用广泛、效果较好的阻聚剂，但必须在单体中溶解有氧时才显示阻聚效果。其阻聚机理是酚类被氧化成相应的醌与链的自由基结合而起阻聚作用。在酚类阻聚剂存在下，使过氧化自由基很快终止，确保在单体中有足够量氧，可以延长阻聚期。

醌类阻聚剂

醌类阻聚剂是常用的分子型阻聚剂，用量0.01%～0.1%便能达到预期的阻聚效果;但对不同的单体阻聚效果有异.对皋醌是苯乙烯、醋酸乙烯有效的阻聚剂，但对丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯仅起缓聚作用;醌类的阻聚机理尚不完全清楚，可能是醌与自由基进行加成或歧化反应，生成醌型或半醌型自由基，再与活性自由基结合，得到没有活性的产物，起到阻聚作用。每一分子对苯醌能终止的自由基数大于1，甚至达到2。将四氯苯醌、l，4-萘醌等加入到含苯乙烯的不饱和聚酯树脂中能起到良好的阻聚作用，提高储存稳定性。四氯苯醌是醋酸乙烯的有效阻聚剂，但对丙烯腈无阻聚效果。

芳烃硝基化合物阻聚剂

芳烃硝基化合物的阻聚效果不如酚类，只用于醋酸乙烯、异戊二烯、丁二烯、苯乙烯，但对丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类没有阻聚作用：硝基苯通过与自由基生成稳定的氮氧自由基而起阻聚作用。

无机化合物阻聚剂

无机盐是通过电荷转移而起阻聚作用，氯化铁阻聚效率高，并能按化学剂量1：1消灭自由基。硫酸钠、硫化钠、硫氰酸铵能用作水相阻聚剂。

氧气的阻聚作用

分子氧有两个未配对的电子，常被视为双自由基，能起阻聚和引发双重作用，低温时则起阻聚作用。氧能与交联剂的自由基和大分子链自由基反应生成较无活性的过氧化自由基，在室温或稍高温度下都不能引发共聚合反应。这种氧的阻聚作用使不饱和聚酯树脂与空气接触的表面固化不完全而发黏。但在高温时氧与自由基生成的过氧化物自由基能分解成活性自由基，从而引发聚合反应。当氧在单体中的溶解度达10-3mol/L时，就有强烈的阻聚作用。包装厌氧胶的容器不能装满就是保证有足够量的氧气，阻聚而稳定储存。在聚合反应过程中通惰性气体则是防止氧的阻聚作用。