Azoinitiatoren

Azoinitiatoren sind organische Verbindungen, die in der Radikalpolymerisation als Initiatoren dienen. Unter geeigneten Bedingungen zerfallen sie und setzen Radikale frei, die die Kettenreaktion der Polymerisation starten. Die Aktivierung erfolgt meist durch Hitze (thermische Initiation) oder durch Bestrahlung mit Licht (photoinitiierende Azoinitiatoren). Beim Zerfall entsteht typischerweise ein Paar Radikale und Stickstoffgas, das die Reaktionsabfolge weiter antreibt.

Thermische Azoinitiatoren, zu denen der bekannteste Vertreter AIBN (2,2'-Azobis(isobutyronitril)) gehört, zersetzen sich beim Erhitzen und liefern startende Radikale, die Monomere wie Styrene oder Acrylate öffnen. Es existieren auch wasserlösliche Azoinitiatoren, die in wässrigen Polymerisationssystemen eingesetzt werden. Photoinitiierende Azoinitiatoren ermöglichen die Initiierung durch Licht und finden Anwendung in Beschichtungen, Klebstoffen und anderen schnell aushärtenden Systemen.

Anwendungsgebiete umfassen die Herstellung von Kunststoffen, Beschichtungen, Klebstoffen und Emulsionspolymerisationen, ebenso wie einzelne Photopolymerisationsprozesse in der Drucktechnik oder der Dentaltechnik. Azoinitiatoren eignen sich zur Steuerung des Startprozesses durch Variation der Temperatur oder der Lichtquelle und ermöglichen so differenzierte Reaktionskinetiken.

Zu den Vorteilen zählen eine gute Steuerbarkeit des Initiierungsprozesses, Kompatibilität mit vielen Monomeren sowie ein breites Aktivierungsfenster. Nachteile und Risiken umfassen potenzielle toxische oder reizende Abbauprodukte, Restradikale, die ungewünschte Nebenreaktionen fördern können, sowie Sicherheitsaspekte bei Lagerung, Transport und Verarbeitung (Entflammbarkeit, Explosionsgefahr bei feinem Staub). Umweltaspekte betreffen vor allem die Abbaubarkeit und mögliche langfristige Wirkungen der Azoinitiatoren und ihrer Abbauprodukte.

Als typische Vertreter gelten AIBN sowie weitere, je nach Systemantyp unterschiedliche wasserlösliche oder lichtempfindliche Azoinitiatoren.