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自由基聚合是高分子化学中一种重要的聚合反应类型。它通过自由基活性中心实现单体的聚合，形成高分子链。自由基聚合主要包括三个基元反应：链引发、链增长和链终止。这三个反应共同决定了聚合物的分子量、分子量分布以及聚合速率等关键性质。
链引发是自由基聚合的第一步反应。在这个过程中，引发剂首先分解产生初级自由基，这个分解过程通常需要加热或光照来提供能量。然后，产生的初级自由基与单体分子反应，形成单体自由基，也就是活性种。这个活性种具有继续反应的能力，为后续的链增长反应提供了起点。
链增长反应是自由基聚合的核心步骤。在这个过程中，单体自由基不断与新的单体分子反应，每次反应都会在聚合物链上增加一个单体单元。这个反应非常迅速，几乎瞬间完成，使得聚合物链能够快速增长。链增长反应决定了聚合物的分子量和分子量分布，是控制聚合物性质的关键环节。
链终止反应标志着聚合反应的结束。当两个自由基相遇时，它们会结合形成稳定的聚合物分子，从而终止链增长。链终止主要有两种方式：偶合终止和歧化终止。偶合终止是指两个自由基直接结合，形成一个长链聚合物。歧化终止是指一个自由基夺取另一个自由基上的氢原子，形成一个饱和聚合物和一个不饱和聚合物。链终止反应决定了聚合物的最终分子量。
自由基聚合的三个基元反应相互关联，共同决定了聚合物的最终性质。链引发反应负责形成活性种，为聚合反应提供起点。链增长反应是聚合的核心，通过单体的连续加成使聚合物链快速延长。链终止反应标志着聚合的结束，通过自由基的结合形成稳定的聚合物分子。理解这三个反应的机理对于控制聚合物的分子量、分子量分布和聚合速率至关重要。