중합억제제
Polymerisation inhibitor중합 억제제(미국: 중합 억제제)는 자동 폴리머화를 방지하기 위해 모노머에 첨가된 화학 화합물이다. 아크릴레이트, 염화비닐, 부타디엔, 스티렌 등 불포화 단모형은 가공과 안전한 운반·보관 모두 억제제가 필요하다. 많은 모노머는 증류에 의해 산업적으로 정화되는데, 이것은 열로 시작된 중합화로 이어질 수 있다. 예를 들어 스티렌은 100 °C 이상의 온도에서 증류되며, 이때 시간당 최대 2%의 열 중합이 발생한다.[1] 이러한 중합은 바람직하지 않은데, 이는 분열탑을 손상시킬 수 있기 때문이다. 또한 일반적으로 발열성이며, 이를 방치할 경우 폭주 반응과 잠재적 폭발로 이어질 수 있다. 일단 시작된 중합은 일반적으로 메커니즘에서 급진적이며, 그만큼 많은 중합 억제제가 급진적인 스캐빈저 역할을 한다.
억제제 vs 지연제
'억제자'라는 용어는 원하지 않는 중합성을 방지하기 위해 사용되는 화합물을 설명하기 위해 일반적인 의미로 사용되는 경우가 많지만, 이러한 화합물은 종종 '재배자'와 '진정한 억제제'로 구분된다. 진정한 억제제는 눈에 띄는 중합이 발생하지 않는 유도 기간이 잘 정의되어 있다. 그것들은 이 기간 동안 소비되고 일단 사라지면 중합이 정상적으로 일어난다. 지연기는 유도 기간은 표시하지 않지만 중합 속도의 영구적인 감소를 제공하는 반면 그 자체는 천천히 분해된다. 그 차이를 반응률 측면에서 정량적으로 정의하려는 시도가 있었다.[2] 산업 환경에서는 두 등급의 혼합물이 함께 사용되며, 두 등급의 진정한 억제제는 최적의 발전소 성능을 제공하고 지연기는 페일 세이프 역할을 한다.[citation needed]
가공억제제
참 억제제
불포화 단량체의 급진 중합은 일반적으로 C-라디칼에 의해 전파된다. 이것들은 다른 활성산소와 결합하여 중립 종을 형성함으로써 효과적으로 종료될 수 있으며 많은 진정한 억제제들이 이 메커니즘을 통해 작동한다. 가장 간단한 예에서 산소는 삼중으로 이루어진 상태(즉, 그것은 비행선이다)에서 자연적으로 존재하기 때문에 사용될 수 있다. 이를 공기 억제라고 하며 일반적으로 10-1079 mols의−1−1 순서에 따른 비율에 대한 확산 제어 반응으로,[3] 결과 과산화물(ROO•)은 중합성에 대해 덜 반응한다. 그러나 공기 안정화는 염화비닐과 같은 폭발성 과산화물을 형성할 수 있는 단량체에는 적합하지 않다. 다른 안정적인 급진주의자들로는 TEMPOR과 TEMPOL이 있는데, 이것은 매우 효과적인 급진적 청소동물이다. P-페닐렌다이아민, 페노티아진, HPHA와 DEHA와 같은 히드록시아민 등 진정한 억제제로 시판되는 특정 화합물도 아미노산실산소의 매개체를 통해 반응하는 것으로 생각된다. 그러나 모든 억제제가 급진적인 것은 아니며, 키노네와[4] 키노네 메티드가[5] 중요한 예다.
지각자
어떤 히드록시아민과[6] p-페닐렌디아민은 지체로 작용할 수 있다. 스티렌의 경우 디니트로-정체-크레솔, 디니트로-세컨-부틸페놀(DNBP) 등 니트로페놀 화합물이 오랫동안 중요했지만 독성이 높아 규제 압박을 받고 있다.[7]
운반 및 보관 억제제
주변 온도에서 저장되는 정제된 단량체는 중합 위험이 적으므로 이 단계에서 가장 고반응성 억제제는 거의 사용되지 않는다. 일반적으로 플라스틱을 만들기 위해 산업 중합화 직전에 쉽게 제거할 수 있는 화합물이 선택된다. 알칼리 세척으로 제거할 수 있는 히드록시 그룹을 포함하는 화합물이 지배적인 경향이 있다. 예로는 4-테르트 부틸카테콜(TBC), 4-메톡시페놀(MEHQ), 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT), 하이드로퀴논(HQ) 등이 있다.
참고 항목
- 피복방지제 - 이 제제는 오일 건조제의 작용에 결합하여 억제함으로써 페인트 및 바리쉬의 중합화를 방지한다.
- Tubulin 중합 억제제 - Tubulin 시스템을 방해하는 화학요법 약물
참조
- ^ Khuong, Kelli S.; Jones, Walter H.; Pryor, William A.; Houk, K. N. (February 2005). "The Mechanism of the Self-Initiated Thermal Polymerization of Styrene. Theoretical Solution of a Classic Problem". Journal of the American Chemical Society. 127 (4): 1265–1277. doi:10.1021/ja0448667.
- ^ TUDOS, F; FOLDESBEREZSNICH, T (1989). "Free-radical polymerization: Inhibition and retardation". Progress in Polymer Science. 14 (6): 717–761. doi:10.1016/0079-6700(89)90008-7.
- ^ Ingold, Keith U. (May 2002). "Peroxy radicals". Accounts of Chemical Research. 2 (1): 1–9. doi:10.1021/ar50013a001.
- ^ Becker, H.; Vogel, H. (October 2006). "The Role of Hydroquinone Monomethyl Ether in the Stabilization of Acrylic Acid". Chemical Engineering & Technology. 29 (10): 1227–1231. doi:10.1002/ceat.200500401.
- ^ Pospíšil, Jan; Nešpůrek, Stanislav; Zweifel, Hans (October 1996). "The role of quinone methides in thermostabilization of hydrocarbon polymers —II. Properties and activity mechanisms". Polymer Degradation and Stability. 54 (1): 15–21. doi:10.1016/0141-3910(96)00108-5.
- ^ Ohkatsu, Yasukazu; Baba, Rie; Watanabe, Keiji (2011). "Radical Scaveging Mechanism of Distearyl Hydroxylamine Antioxidant". Journal of the Japan Petroleum Institute. 54 (1): 15–21. doi:10.1627/jpi.54.15.
- ^ Jackson, R. A.; Waters, William A. (1960). "332. Properties and reactions of free alkyl radicals in solution. Part XIII. Reactions with aromatic nitro-compounds". Journal of the Chemical Society (Resumed): 1653. doi:10.1039/JR9600001653.