苯胺阻聚剂的作用原理及应用

纪晓洋 黄鹤（苏州大学，江苏苏州215123）

苯胺阻聚剂的作用原理及应用

纪晓洋 黄鹤（苏州大学，江苏苏州215123）

阻聚剂是一种工业生产中常用的工业助剂，目的是防止聚合作用的进行。其中苯胺阻聚剂一种重要的分子型阻聚剂，在现代工业生产领域尤其是化工、材料等领域中都有重要的应用。本文基于现实的角度对苯胺的基本化学性质、阻聚原理、应用现状以及应用前景进行了重要分析，希望对我国工业领域的持续发展有一定的指导性意义。

苯胺；阻聚剂；阻聚原理；化工

苯胺是一类重要的胺类物质之一，被广泛应用于制造燃料、化学试剂、树脂以及生物性药物等领域，并在现代化工生产领域中发挥着巨大的作用。同时苯胺是一种重要的分子型阻聚剂，其分子可以与链自由基发生反应而形成非自由基物质或是不能引发的低活性自由基，可以有效的防止烯类单体在运输、储藏过程中发生聚合反应而实效，因而在工业生产领域中占有重要比重。

1 苯胺的基本性质简介

苯胺，化学式为C6H7N，俗称阿尼林或是阿尼林油，其基本的分子结构是一个苯环上连接一个氨基官能团，是一种有强烈气味的毒性液体。苯胺的熔点为-6.2℃，沸点为184.4℃，相对密度略大于水（1.02g/cm2），在370℃的高温下分解为苯和氨气，散发出刺激性气体。同时，苯胺难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，本身可作为一种染色剂使用，同时也是化工、医药、燃料等领域中使用到的重要原料之一。

2 苯胺的阻聚原理

所谓的阻聚作用指的是某些物质可以与初级自由基或是链自由基发生化学反应生成非自由基物质或是不能再引发单体的低活性自由基，从而破坏了物质间的聚合作用，使得聚合效率几乎为零，从而保护了烯烃等物质的化学稳定性和活性。阻聚剂按照阻聚原理可以分为分子型阻聚剂，如苯酚、苯醌、硝基化合物、酚类和其他的含硫化合物等；自由基型阻聚剂，这类阻聚剂因为具备具有阻聚作用的自由基而得名。同时按照反应机理的不同还可以将阻聚剂分为加成型阻聚剂、链转移型阻聚剂以及电荷转移型阻聚剂三种。本文中介绍的苯胺阻聚剂就属于分子型链转移阻聚剂。

图1 苯胺的分子结构示意图

如图1为苯胺的分子官能团示意图。由图中可以看出，苯胺具有两个官能团，即苯环官能团和氨基官能团，其中苯环上的一个氢原子被氨基取代，苯环的化学性质相对稳定，苯胺的化学性质主要由氨基提供。苯胺在阻聚过程中的化学反应过程如下:

其中M*x代表链自由基，从反应过程可以看出，链自由基攻击氨基，与氨基中的一个氢离子发生反应，生成非自由基物质，从而阻止聚合作用的进一步进行。但是苯胺与苯酚均属于效率很差的缓聚剂，如果苯胺中苯环上的氢原子被多个供电的烷基取代后，阻聚效果将显著提升，因为链自由基将连续攻击苯环上的烷基，单位分子吸收的链自由基数量将显著提升，从而使得阻聚效果也大大提升。

3 阻聚剂的使用注意事项

3.1 溶剂及配置浓度

苯胺阻聚剂难溶于水，但是易溶于甲醛、乙醇等有机溶剂，因此在工业生产中未经处理过的苯胺不能直接溶解于甲醇水溶液，在甲醇中的浓度可达到5%以上，经过大量的实践经验证明溶解浓度在2%为最佳。

3.2 阻聚剂用量的计算

苯胺阻聚剂的用量视地区和季节而定，一般苯胺甲醛溶液的浓度在南方地区的最大用量一般不超过20ppm，而在北方的冬季用量在30到50ppm之间，这里1ppm等于1g阻聚剂，例如在长江以南的南方某地区用800罐储甲醛，该地冬天的最低低温为零下10摄氏度，阻聚剂的单位用量宜选择为20ppm，则总用量为20×800=1.6Kg。

3.3 保证混合均匀

由于阻聚剂的用量相对来说很少，为了保证良好的阻聚效果必须保证混合均匀，一方面，在调配时必须充分搅拌，使得苯胺阻聚剂在加入过程中可以均匀的分布；另一方面，加入阻聚剂的甲醛溶液在静置一段时间后再加入甲醛时也要进行充分搅拌。只有这样才能保证阻聚剂发挥出良好的功效。

3.4 合理选择加入时间

由于阻聚剂没有解聚的功能，因此加入阻聚剂的时间一定要视具体天气情况而定，通常情况是提前一段时间加入阻聚剂，保证阻聚剂可以和甲醛溶剂充分融合和反应，进而从根本上保证其阻聚功效。

4 结语

综上所述，作为一种重要的分子型阻聚剂在现代工业领域中发挥着至关重要的作用，且制备工艺简单，价格相对低廉，在化工、医药、材料以及燃料等领域都有重要的应用。本文系统的介绍了苯胺的基本物理和化学性质，并从基本的化学构成和主要性质出发系统的介绍了其阻聚机理以及在实践应用中因该注意的基本事项，希望对我国工业领域的发展有一定的指导意义。

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纪晓洋(1988-),男，汉，江苏苏州，工程师，学士，研究方向：材料工程。