环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展_刘佳

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钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展

钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展
关键 词 钻井液 页岩抑制剂 ; 聚醚 多元 醇 ; 浊点 ; 抑制性能 ; 润滑性能 ; 低温流 变性 能 中图分类号 :T E 2 5 4 . 4 文献标 识码 :A 文章编号 :1 0 0 1 — 5 6 2 0( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 7 5 — 0 5
聚醚 多元 醇 具 有众 多 的钻井 液 优越 性 能 ,但 是
第3 0卷 第 1 期
2 0 1 3年 1月

井 液


井 液
V o 1 . 3 0 No . 1
J a n.2 01 3
DRI L LI NG F L UI D & COM P LE TI ON F L UI D
【 专论 】
钻 井液用页岩抑 制剂聚 醚 多元醇研 究进展
水 基 在 内 ,疏 水 基 在 外 。是 以 聚 乙 二 醇 ( P E G) 和
多元醇种类繁多 ,存在着各种不同分子量和分子结 构的衍生物。因此 ,如何选用更适宜于钻井液用 的 多元醇就成 了人们关心的问题 ,而 目前中国油 田对 多元醇处理剂的分子结构 、作用机理、相关性能方
P O为原料 ,用常压合 成装置 ,在碱催化剂作用下 , 以阴离子聚合的方法使 P O单体不断加到 P E G分子 两端并形成 P E P型嵌段共聚醚。 其分子结构式如下 , 通过调节 P E G分子量及 P O单体量得到一系列 E O /
胺 ,作为一种 良好 的黏土抑制剂 ,且不影响钻井液
其分子结构为 H N —x 一( O C H 2 C H : ) 一 段相对分子质量一般在 9 5 0  ̄4 0 0 0 ,E O占产 品总 流变性能 , 质量 的 1 0 %~ 8 0 %,因此 可根 据需 要 制造 出许 多不 ( O C H C H( C H ) ) - NH, 。M— I 公司的 B a i l e y L~为

水溶性高相对分子质量淬火用聚醚的制备

水溶性高相对分子质量淬火用聚醚的制备

·研究报告·水溶性高相对分子质量淬火用聚醚的制备骆光平戚渭新韩勇(金陵石化公司研究院南京2l0046)摘要:采用金陵石化公司研究院生产的双金属聚醚催化剂(MMC),通过选择不同的起始剂,调整环氧丙烷和环氧乙烷比例,合成了一系列水溶性高相对分子质量淬火用聚醚,探讨了合成工艺条件和催化剂用量,表征了聚醚的分子结构,与同类产品进行了性能比较。

结果表明,采用MMC合成水溶性高相对分子质量淬火用聚醚,合成工艺简便,反应周期短,产品各项物理性能优良,达到或超过了国内外同类产品的水平,可以取代它们用于水基功能液体。

关键词:高分子量聚醚;水溶性;双金属催化剂;淬火剂金属零件在淬火时经常发生变形和开裂,其原因是多方面的,就淬火介质而言主要是冷却速度不当,造成热应力。

当其超过热态下材料的屈服强度时,就会产生变形,淬火介质的选择是介于油与水之间。

用水作为淬火介质时,虽然可以获得很快的冷却速度,但对于许多金属的淬火不适用,因为它能使金属工件产生变形易于破裂;用油作为淬火介质,其冷却速度太慢,得不到很理想的工件物理性能,又容易引起火灾危险[l],而且用油进行淬火,工件表面难以清洗,且清洗后的油液处理涉及环保问题等等。

自l960年美国联合碳化物公司开始生产水溶性聚醚类高分子化合物以来,由于其具有良好的耐热性及抗腐蚀性,更因为具有独特的逆溶性,从20世纪60年代开始便在热处理行业中作为淬火介质被广泛应用[l],到目前为止它是世界上应用最多的有机聚合物淬火剂。

在淬火过程中,因为它兼具水与油的优点,具有逆溶性,在工件表面出现热隔离层,通过改变浓度、温度、搅拌速度就可对聚醚水溶液的冷却能力进行调整,因此它冷却速度可调,而且热稳定性好,防淬裂效果明显,无毒,易于被生物分解,不污染金属零件表面,易于清洗,节约能耗,环保条件好,所以目前已逐渐取代聚乙烯醇等早期使用的聚合物淬火剂[2],市场占有率具有明显的优势,很有发展前途。

环氧乙烷环氧丙烷开环聚合反应动力学研究

环氧乙烷环氧丙烷开环聚合反应动力学研究

第4期
张治国等 环氧乙烷环氧丙烷开环聚合反应动力学研究
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的高分子醚醇之间存在着质子交换反应 ,才使得反 应体系中所有的起始剂分子都得以引发并增长为高 分子产物 。质子交换反应的影响取决于所加入的起 始剂和高分子醚醇的相对酸度 :如果两种醇的酸度 近乎相同 ,那么在全部聚合反应过程当中都有质子 交换反应发生 ,则聚合度降低 ,分子量分布变宽 ,但 不影响聚合反应速率 ;如果起始剂 ROH 的酸度远大 于高分子醚醇 ,那么式 (6) 中平衡将向左移动 ,此时 反应倾向于首先将所有的起始剂引发起来 ,然后继 续增长 ,这使得聚合产物的分子量分布较窄 。
关键词 环氧乙烷 环氧丙烷 开环聚合 动力学 竞聚率 分子量分布 中图分类号 : O63115 ; O64311 文献标识码 : A 文章编号 : 10052281X(2007) 0420575208
Ring2Opening Polymerization Kinetics of Ethylene Oxide and Propylene Oxide
RO
(AO)
i
+ AO
k tr
RO (AO) i H + RO-
(10)
上面各个反应方程式中 , k 为反应速率常数 , K
为反应平衡常数 ,上下角标分别对应于不同的反应 。
通常认为 ,式 (2) 、(3) 、(8) 、(9) 是阴离子活性链
的引发和终止步骤 ;式 (4) 和 (5) 为阴离子活性链的
式 (10) 反映的是环氧烷烃阴离子聚合反应机理 中最重要的副反应 ,即向单体的链转移 ,该反应会生 成新的活性链 ,从而使得反应体系中高聚物分子的 总数增加 ,高聚物的分子量下降 。对环氧丙烷来说 , 向单体的链转移反应是尤其显著的 。由于阴离子聚 合环氧丙烷反应中存在向单体的链转移 ,链转移的 结果产生了丙烯基或烯丙基端基 ,增加了体系中聚 合物链的数目 ,使分子量降低 ,分子量分布变宽 。正 是由于这个原因 ,通常在环氧化物的阴离子聚合反 应中所得聚合物的分子量是相当低的 (如环氧丙烷 聚合所得聚合物的分子量小于5 000) ,只有环氧乙 烷的聚合反应可以得到分子量高达40 000 —50 000 的聚合物 (更高分子量的产物是用配位聚合得到) 。

合成eo—po聚醚的新方法

合成eo—po聚醚的新方法

合成eo—po聚醚的新方法
合成EO-PO聚醚的新方法是一项具有重要意义的研究课题。

EO-PO聚醚是一种重要的高分子材料,广泛应用于聚氧化乙烯和聚丙烯
醚的共聚物中,具有优异的性能和应用前景。

近年来,研究人员不
断探索新的合成方法,以提高聚醚的性能和降低生产成本。

一种新的合成EO-PO聚醚的方法是利用催化剂催化环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的共聚反应。

这种方法可以在较温和的条
件下实现高效合成,同时可以控制聚醚的分子结构和分子量。

通过
优化催化剂的种类和用量,可以实现对聚醚结构和性能的精确调控。

另外,一些研究人员也尝试利用生物质资源作为原料,开发绿
色合成的方法。

例如,利用生物质资源中的乙醇和丙醇作为起始原料,通过催化剂催化反应,实现EO和PO的环氧化反应,从而合成
高性能的EO-PO聚醚。

这种方法不仅可以降低对石油资源的依赖,
还可以减少环境污染。

此外,一些研究人员还尝试利用新型催化剂,如金属有机框架(MOF)催化剂或者纳米材料催化剂,来实现高效合成EO-PO聚醚。

这些新型催化剂具有较高的催化活性和选择性,可以在较低的温度
和压力下完成聚合反应,从而降低能耗和生产成本。

综上所述,合成EO-PO聚醚的新方法涉及到催化剂的选择、原
料的利用以及反应条件的优化等多个方面。

通过不断的研究和探索,相信会有更多高效、环保的合成方法被开发出来,为EO-PO聚醚的
生产和应用带来新的发展机遇。

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展_刘佳

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展_刘佳

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展刘 佳,程 斌*(北京化工大学,新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京 100029) 摘要:综述了环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚合机理﹑聚合工艺及其应用。

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚合按其催化剂体系的机理可以分为阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合三类,其中阳离子聚合应用较少。

在环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合生成共聚醚的反应中,不同的反应工艺条件对生成的聚醚有着很大的影响。

同样比例的环氧乙烷和环氧丙烷,因聚合反应器设计、反应器种类、起使剂种类﹑催化剂种类与用量﹑温度﹑加料方式﹑端基结构等的不同,所合成的共聚醚会产生不同的结构和性能。

环氧乙烷环氧丙烷共聚形成的聚醚可以分为嵌段共聚醚和无规共聚醚两类。

其中,嵌段共聚醚可以分为EPE和PEP两类。

关键词:环氧乙烷;环氧丙烷;聚醚;开环聚合;聚合机理;聚合工艺;嵌段共聚醚;无规共聚醚;应用引言环氧乙烷(E O)环氧丙烷(PO)共聚醚是一种重要的非离子型表面活性剂,其性能可以通过相对分子质量以及E O和PO比例的不同进行调控[1]。

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚自问世以来发展异常迅速,在生产和生活方面得到了极为广泛的应用[2]。

特别是近年来,在生物材料、纳米材料、介孔材料的设计制备中起到重要的作用。

环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚的分子,不但能够自组装成形态不同、尺寸可调的纳米单元,而且反应后易除去,是一种优良的纳米材料模板剂,已经在介孔材料的设计合成过程得到应用[3]。

随着介孔材料在分离提纯、催化、传感器、生物材料、环境能源、信息通信等领域越来越广泛的应用,对介孔结构的要求也越来越高,环氧乙烷环氧丙烷共聚醚模板剂也因其结构及性能的可设计性得到越来越多的关注。

聚醚分子具有良好的生物相容性,可以很容易地进行功能性基团修饰,在生物材料中也得到广泛应用。

随着人们对纳米材料、介孔材料以及生物材料等热门领域的研究不断深入,环氧乙烷环氧丙烷共聚醚分子的应用价值和应用范围必将大大提升。

内酯和环氧烷烃共聚合成聚酯-聚醚共聚物的研究进展

内酯和环氧烷烃共聚合成聚酯-聚醚共聚物的研究进展

文献标志码:A
文章编号: 0438-1157 (2021) 01-0440-12
Review on synthesis of polyether-co-polyester from copolymerization of
epoxides and lactones
GAO Hongjuan, REN Weimin
(State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China)
Abstract: As a high-performance, multi-purpose biodegradable material, aliphatic polyester is considered to be
Key words: epoxide; lactone; polymerization; polyester-polyether copolymer; synthesis; catalysis

分子聚合物[2-11],可以通过主链中的酯键水解以及自

然界中微生物分解为二聚体、单体,最后分解为二
[1]
Citation: GAO Hongjuan, REN Weimin. Review on synthesis of polyether-co-polyester from copolymerization of epoxides and lactones[J]. CIESC
Journal, 2021, 72(1): 440-451
one of the attractive alternatives to petroleum-based polymers. However, they often suffer from drawbacks, such as

表面活性剂对生菜生长及水氮运移的影响

表面活性剂对生菜生长及水氮运移的影响

2024年4月 灌溉排水学报 第43卷 第4期 Apr. 2024 Journal of Irrigation and Drainage No.4 Vol.43 50文章编号:1672 - 3317(2024)04 - 0050 - 09表面活性剂对生菜生长及水氮运移的影响石吉祥,王劲松,刘秋霞,王 媛,焦晓燕,王立革*(山西农业大学 资源环境学院,太原 030031)摘 要:【目的】探究表面活性剂对土壤水氮运移和生菜产量、品质及根系生长的作用效果。

【方法】以石灰性褐土为供试土壤,选用Hydravance TM 200(湿润增效混合表面活性剂)、甲基葡糖醇聚醚-20(保湿单一表面活性剂)和渴以友(水分调节混合表面活性剂)3种表面活性剂,以清水灌溉为对照(CK ),清水+Hydravance TM 200(T1)、清水+甲基葡糖醇聚醚-20(T2)、清水+渴以友(T3)为添加表面活性剂处理,通过室内培养试验,研究表面活性剂对水氮运移及其空间分布的影响;在室内培养试验处理基础上,设置不施氮(N0)和施氮(N1)2个氮水平,采用双因素设计,共8个处理,即CKN0、T1N0、T2N0、T3N0和CKN1、T1N1、T2N1、T3N1,以生菜为研究对象,研究3种表面活性剂对盆栽生菜生长、品质以及氮素利用效率的影响。

【结果】①室内培养试验表明:与CK 相比,T1、T2、T3处理均能促进水分的横向运移,使其在土壤中均匀分布,降低下层(20~30 cm )土壤硝态氮量;②盆栽试验表明:与CKN1处理相比,T1N1处理生菜的地上部鲜质量和VC 量分别提高了26.61%和175.61%,氮素利用率提高了2.10倍(P ˂0.05);T2N1处理VC 量显著提高104.88%(P ˂0.05);T3N1处理总根长和总体积分别提高61.98%和112.90%(P ˂0.05)。

与CKN0处理相比,T1N0处理生菜地上部鲜质量、VC 量及硝酸盐量均显著降低,降幅分别为19.57%、43.84%、81.75%;T2N0处理VC 量和硝酸盐量分别降低了24.66%和86.52%(P ˂0.05);T3N0处理硝酸盐量降低了68.50%(P ˂0.05),但总根长和总体积显著提高51.64%和87.18%(P ˂0.05)。

PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO 嵌段共聚醚的合成与应用

PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO 嵌段共聚醚的合成与应用

PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO 嵌段共聚醚的合成与应用邓新华,李俊领,宋赫,季锦卫(天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387)摘要:为了改善聚氨酯薄膜的易结晶性与力学性能,从原料聚醚着手,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)为起始剂,以一定比例的环氧乙烷和环氧丙烷为原料,通过阴离子开环聚合机理进行四氢呋喃嵌段聚醚(PTMG-PO/EO )的合成.分别使用红外、核磁共振及凝胶渗透色谱对所合成聚醚多元醇进行分析、表征,并以合成的PTMG-PO/EO 聚醚为原料制作聚氨酯薄膜,与常规PEO 聚醚所制成的聚氨酯薄膜进行力学性能与透湿性能的比较.结果表明:PU PTMG-PO/EO 薄膜透湿量为10288g/(m 2·(24h )),PU PTMG-PO/EO 薄膜断裂强度为35MPa ,断裂伸长率为550%,使用所合成的PTMG-PO/EO 聚醚制成的聚氨酯薄膜具有高的力学性能与良好的透湿性.关键词:聚氧化乙烷(PEO );聚苯醚(PPO );聚四氢呋喃(PTHF );共聚醚;聚醚多元醇;起始剂;透湿性中图分类号:TS102.62;TS102.54文献标志码:A文章编号:1671-024X (2017)05-0054-04Synthesis and application of PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO block polyetherDENG Xin-hua ,LI Jun-ling ,SONG He ,JI Jin-wei(School of Materials Science and Engineering ,Tianjin Polytechnic University ,Tianjin 300387,China )Abstract :In order to improve the crystallinity and mechanical properties of polyurethane film袁starting from the raw materialpolyether袁using poly 渊THF冤ether glycol as starting agent袁a certain proportion of ethylene oxide and propylene oxide as raw materials袁tetrahydrofuran block polyether渊PTMG-PO/EO冤was synthesized via anionic ring opening polymerization.IR袁NMR and gel permeation chromatography were performed to characterize and analyze the synthesized polyether polyol polyurethane film was synthesized by using PTMG -PO/EO polyether as raw material袁its mechanical properties and moisture permeability was compared with the polyurethane films prepared by conventional PEO polyether.Results show袁the moisture permeability for PUPTMG-PO/EO thin film is 10288g/渊m 2窑渊24h冤冤袁the fracture strength of PU PTMG-PO/EO is 35MPa袁the elongation at break is 550%袁the polyurethanefilm made from the synthesized PTMG -PO/EO polyether has higher mechanical properties and good moisture permeability.Key words :polyethylene oxide (PEO );polyphenylene oxide (PPO );polytetrahydrofuran (PTHF );copolymer ;polyetherpolyol ;starting agent ;moisture permeability收稿日期:2017-01-29基金项目:天津市自然科学基金资助项目(13JCYBJC17200)通信作者:邓新华(1956—),男,教授,主要研究方向为聚氨酯合成与应用.E-mail :137****************天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕允陨晕孕韵蕴再栽耘悦匀晕陨悦哉晕陨灾耘砸杂陨栽再第36卷第5期圆园17年10月Vol.36No.5October 2017DOI :10.3969/j.issn.1671-024x.2017.05.011聚醚多元醇的主要应用领域是聚氨酯高分子材料,主要用于生产聚氨酯软泡、聚氨酯硬泡及涂料、胶粘剂、密封胶、弹性体制品.由聚四氢呋喃醚制备的聚氨酯弹性体具有耐水解、耐寒、手感柔软等优良特性,日益为人们所重视[1-5].汪存东等[6]对聚四氢呋喃聚醚做了大量研究,但是没有对其在聚氨酯方面的应用作进一步探讨.以乙二醇(EG )为起始剂,原料为环氧乙烷(EO )合成的常规聚醚(EG-EO ),在分子质量比较大时容易产生结晶现象,使聚醚性能劣化,这样会严重影响EG-EO 聚醚的使用性能.将四氢呋喃引入到常规PEO 聚醚的分子链中,能破坏常规聚氧化乙烷PEO 聚醚的易结晶性.使用PTMG-PO (环氧丙烷)/EO 聚醚所合成的聚氨酯薄膜,不仅能够保持常规PEO 聚醚所制聚氨酯的优良透湿性,还能使聚氨酯力学性能和手感得到有效提升[7],这将有利于提升PU 面料衣物质量.本实验以环氧乙烷和环氧丙烷作为原料,以聚四. All Rights Reserved.第5期氢呋喃醚二醇(PTMG1000)为起始剂,以氢氧化钾为催化剂[8],以合成PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO 的嵌段结构共聚醚为目的,进行PTMG-PO/EO 共聚醚的合成与研究.1实验部分1.1主要原料环氧乙烷、环氧丙烷,工业级,天津石化三厂聚醚部产品;KOH ,质量分数逸96%,天津市化学试剂三厂产品;磷酸,质量分数逸85%,天津市风船化学试剂科技有限公司产品;聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000),工业级,青岛宇田化工有限公司产品.1.2设备仪器5L 高压反应釜,天津皓普化工有限公司产品;D2-02-N 型电子万能试验机,长春机械科学研究院有限公司产品;Viscotek 型凝胶色谱仪,英国马尔文公司产品;Nicolet iS50型傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR ),美国Thermo Scientific 公司产品;AVANCE AV 300MHz 型核磁共振波谱仪,瑞士Bruker 公司产品.1.3实验过程(1)聚醚的合成:在反应釜内先加入起始剂PT原MG1000,再加入催化剂KOH ,真空脱水3次.在95益开始投入PO ,在PO 反应完全后,真空抽单体,再投入EO(125耀135益),待EO 反应完全后,真空抽单体,加入磷酸中和得粗聚醚,通过精制工艺除去K +和水[9],即可得目标PTMG-PO/EO 嵌段共聚醚,进行红外、核磁与GPC 分析.本实验的合成反应式如下所示[10]:(2)聚氨酯薄膜的制备:使用PTMG-PO/EO 嵌段共聚醚分子质量为3.6ku ,EG-EO 聚醚相对分子质量为3.5ku ,分别与二苯基甲烷二异氰酸酯和扩链剂1,4-丁二醇反应合成聚氨酯树脂.并分别将2种聚氨酯树脂制成厚度分别为0.2mm 的薄膜(PU PTMG-PO/EO 膜与PU EG-EO 膜),进行力学性能与透湿性能测试.(3)透湿性测试:透湿性是指每平方米薄膜24h 通过的水蒸气的质量.将用PU 薄膜封住装有水的玻璃杯倒扣,放置在温度为23益、湿度为50%、风速为2.5m/s 的恒定环境中24h (标准ASTM-E96-BW.95版),称重计算出水的蒸发量.2结果与讨论2.1聚醚红外分析图1为使用KBr 压片法所测试的聚醚红外谱图.由图1可知,波数为1114cm -1处吸收峰为EO与EO 、PO 与PO 、PO 与PTMG 之间C —O —C 的特征峰,波数为2798cm -1和2941cm -1吸收峰为—CH 2和—CH 3伸缩振动特征峰,波数为1248cm -1处吸收峰为—CH 3弯曲振动特征峰,波数为1466cm -1处吸收峰为—CH 2弯曲振动特征峰,波数为3486cm -1处吸收峰为分子链两端—OH 伸缩振动特征峰.从这几个强的吸收峰可以说明聚合物中含有醚键、亚甲基、甲基和羟基,由此可以确定,该聚合物是含有亚甲基和甲基的端羟基聚醚.此外在1680cm -1附近处吸收峰非常微弱,说明所合成聚醚中不饱和双键少,即聚醚副产物含量很低[11].2.2聚醚核磁共振分析图2为以CDCl 3为溶剂,用核磁共振波谱仪测定共聚醚的1H-NMR 谱图.H —O —CH 2—CH 2—CH 2—CH 2—OH()n CH32H —O —CH —CH 2———()m 1O —CH 2—CH 2—CH 2—CH 2———O —CH 2—CH —OH()n CH 3()m 2CH 3CH 2—CH 2—O —CH 2—CH 2——O —CH —CH 2———()m 1CH 3)p 1(O —CH 2—CH 2—CH 2—CH 2———O —CH 2—CH ———O —CH 2—CH —OH ()n()m 2CH 3()p 2—图1PTMG-PO/EO 共聚醚的红外光谱图Fig.1IR spectra of PTMG-PO/EO copolyether1101009080706050403020100-1025003000350040001000波数/cm -11500200011149521248135114661680279829413486邓新华,等:PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO 嵌段共聚醚的合成与应用 2.54.56.57.50.53.55.5 1.5图2PTMG-PO/EO 共聚醚的1H-NMR 谱图Fig.21H-NMR spectra of PTMG-PO/EO copolyether啄/10-655——. All Rights Reserved.第36卷天津工业大学学报由图2可见,啄=1.15~1.32处吸收峰是PO 链节中—CH 3的质子峰,其峰面积记做S A .啄=2.83处,有1个微弱的吸收峰,应当归属于端—OH 的质子峰,啄=1.61~1.62处吸收峰是PTMG 中间2个—CH 2的质子峰,啄=3.41~3.64处的吸收峰是聚PTMG 链段中与氧原子相连接的—CH 2上的质子峰和PO 开环后与氧原子相连接的—CH 2和—CH 上的质子吸收峰以及EO 开环后与氧原子相连接的—CH 2上质子吸收峰,其峰面积记做S B [12].设分子中EO 、PTMG 、PO 的摩尔分数分别为m 、n 、p ,摩尔数分别为M 、N 、P ,则S A =3p ,S B =4m +4n +3p .利用如下公式进行计算:44m +72n +58p =3571m +n +p =1S A S B =3p 4m +4n +3p =0.171.36扇墒设设设设设设缮设设设设设设得出的组成如表1所示.2.3聚醚分子质量分布分析以四氢呋喃为流动相,利用凝胶色谱仪,测定产物的分子质量M n 、M w 、M z 及其分布,如图3所示.从图3可看出,主峰为单峰,未出现原料峰,说明产物为共聚醚,PTMG 共聚醚的纯度较高[13].表2为根据图3所得聚醚的数均分子质量、质均分子质量、黏均分子质量以及相对分子质量分布系数.由图3和表2可知,PTMG 聚醚的相对分子质量分布较为均一[9,14].2.4聚醚热重图分析在空气测试条件下,PTMG-PO/EO 嵌段共聚醚与EG-EO 聚醚热重曲线如图4所示.由图4可知,所合成的PTMG-PO/EO 聚醚热稳定性与EG-EO 聚醚基本一致,分解温度达到220益,到320益完全降解.值得注意的是PTMG-PO/EO 聚醚耐热降解性略高于EG-EO 聚醚,这可能是因为聚四氢呋喃的加入使得起始剂碳链长度增加,分子之间的相互缠结和摩擦越大,即分子间作用力越大,热稳定性也就越好.2.5PTMG 聚醚对聚氨酯弹性体拉伸强度与透湿性的影响制备聚氨酯薄膜所用的PTMG-PO/EO 嵌段共聚醚和EG-EO 聚醚相对分子质量基本相同,制备聚氨酯膜工艺过程完全相同.2种聚醚所制成的聚氨酯薄膜力学性能与透湿性能如表3和表4所示.从表3可看出,PU PTMG-PO/EO 膜的力学性能明显要好于PU EG-EO 膜的力学性能;另一方面,PU PTMG-PO/EO 的薄膜手感有弹性,而PU EG-EO 的薄膜手感发僵,弹性差,这都表3PU 薄膜的力学性能与透湿量Tab.3Mechanical properties of PU membrane表4PU 薄膜的透湿量Tab.4Water vapor permeability of PU membrane100806040200温度/益400200300100500PTMG-PO/EO 共聚醚EG-EO 共聚醚表1不同官能团上氢的峰面积及其计算出的聚醚的组成Tab.1Peak area of hydrogen on different functional groups and composition of calculated polyether3.413.072.732.392.051.701.361.020.680.340.004.03.05.0分子质量/103M z M w M n 图3PTMG-PO/EO 共聚醚的分子质量及其分布系数Fig.3Relative molecular mass and distribution coefficientof PTMG-PO/EO图4聚醚热重分析图Fig.4Polyether thermogravimetric analysis聚氨酯薄膜50%模量/MPa 100%模量/MPa 300%模量/MPa 断裂强度/MPa 断裂伸长率/%PU PTMG-PO/EO 4.3 5.19.735550PU EG-EO4.75.89.628490聚氨酯薄膜透湿量/(g ·m -2·(24h )-1)PU PTMG-PO/EO 1伊104PU EG-EO1.1伊104M nM wM zM pM w /M n 3.5伊1033.6伊1033.6伊1033.8伊1031.01表2聚醚的数均分子量、质均分子量、黏均分子量以及相对分子质量分布系数Tab.2Number average molecular weight ,average molecularweight ,viscosity average molecular weight and molecular weight distribution coefficient56——第5期是由于PU EG-EO软段更容易结晶所致[15].从表4可看出,PU PTMG-PO/EO膜与PU EG-EO膜透湿量基本相同,都具有较好的透湿性能.3结论研究结果表明,以PTMG为起始剂,EO、PO为原料所合成的PTMG嵌段共聚醚不饱和度较低;相对分子质量分布系数为1.01,分布较为均匀;起始分解温度为220益,热稳定性好;PU PTMG-PO/EO薄膜断裂伸长率为550%,透湿量为1伊104g/(m·(24h)),PU EG-EO薄膜的断裂伸长率为490%,透湿量为1.1伊104g/(m·(24h)),PU PTMG-PO/EO薄膜能够在保持PU EG-EO良好透湿性的同时,在力学性能和手感方面优于PU EG-EO.参考文献:[1]李汾援聚氨酯弹性体的新进展[J]援化学推进剂与高分子材料,2016,14(1):1-10援LI F.New development of polyurethane elastomer[J].Chemical Propellants and Polymer Materials,2016,14(1):1-10(in Chinese)援[2]毛植森,邵晓林,许图远,等援聚四氢呋喃醚二醇制备技术概况[J]援广州化工,2014,42(17):20-21援MAO Z S,SHAO X L,XU T Y,et al.The preparation tech原nology of polytetramethylene ether glycol system[J].Guangzhou Chemicals,2014,42(17):20-21(in Chinese). 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Macromol Symp,1994,88(6):191-200.[9]MUELLER H.Narrowing the molecular weight distribution of polytetrahydrofuran:US,4670519[P].1987-06-02. [10]何志强援四氢呋喃-环氧丙烷聚醚的合成研究[D].无锡:江南大学,2009:1-3.HE Z Q.Study on synthesis of tetrahydrofuran and propylene oxide polyether[D].Wuxi:Jiangnan University,2009:1-3(in Chinese).[11]苏丽.聚醚多元醇低不饱和度的意义及分析检验[J]援天津化工,2010,24(1):41-42.SU L.Significance and analysis of low unsaturation of polyetherpolyols[J].Tianjin Chemical Industry,2010,24(1):41-42(in Chinese).[12]VANDENBERG E J.Mechanism aspects of epoxide polymer原ization sterenchemical structure of the crystalline polymer from 2,3-epoxybutanes[J].J Polym Sci:B,1964,2(12):1085-1088.[13]汪存东,罗运军,夏敏,等援端羟基PTHF-PEO-PTHF嵌段共聚醚的合成与表征[J]援固体火箭技术,2010,34(2):202-206援WANG C D,LUO Y J,XIA M,et al.Terminal hydroxyl PTHF-PEO-PTHF synthesis and characterization of block copolymer [J].Solid Rocket Technology,2010,34(2):202-206(in Chi原nese).[14]谢富春,张玉清,朱长春援防水透气聚氨酯薄膜及涂层的研究和应用[J]援化学推进剂与高分子材料,2004,2(6):8-12援XIE F C,ZHANG Y Q,ZHU C C.Research and application of waterproof and breathable polyurethane film and coating[J]. Chemical Propellants and Polymer Materials,2004,2(6):8-12(in Chinese).[15]徐一飞,杨荆泉,李树材,等援防水透湿型聚氨酯性能的研究[J]援塑料工业,2008,36(11):58-61援XU Y F,YANG J Q,LI S C,et al.Study on properties of wa原terproof breathable polyurethane[J].Plastics Industry,2008,36(11):58-61(in Chinese).邓新华,等:PEO-PPO-PTHF-PPO-PEO嵌段共聚醚的合成与应用57——. All Rights Reserved.。

利用环氧乙烷环氧丙烷生产醚的工艺技术

利用环氧乙烷环氧丙烷生产醚的工艺技术

利用环氧乙烷环氧丙烷生产醚的工艺技术利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺技术是一种重要的化工生产过程,该工艺主要通过环氧化反应和醚化反应来实现。

下面将详细介绍利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺技术。

首先,环氧乙烷和环氧丙烷是两种重要的有机化工原料,它们都具有较高的活性和反应性。

环氧乙烷是一种无色气体,主要用途是作为消毒剂和杀菌剂。

而环氧丙烷是一种无色液体,主要用途是作为溶剂和合成化学品的中间体。

在利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺中,首先需要将环氧乙烷和环氧丙烷纯化,以去除其中的杂质和不纯物质。

然后,通过一系列的反应步骤将环氧乙烷和环氧丙烷进行环氧化反应,将其转化为相应的环氧化合物。

环氧化反应通常在碱性条件下进行,如使用氢氧化钠作为催化剂。

环氧化反应完成后,得到的环氧化合物可以进行醚化反应,将其转化为醚化合物。

醚化反应是一种酸催化反应,可以使用强酸催化剂,如硫酸或氯化铵。

在醚化反应中,环氧化合物与醇反应生成醚化合物,同时生成水作为副产物。

在工艺设计中,需要注意一些反应条件和工艺参数的选择。

如控制反应温度、反应时间、反应物的比例以及催化剂的种类和用量等。

此外,还需要采取一定的工艺措施,如加热、冷却、搅拌等,以保证反应的顺利进行和产物的纯度。

利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺技术具有一定的优点和应用价值。

首先,环氧乙烷和环氧丙烷作为重要的有机化工原料,具有丰富的资源和广泛的用途。

其次,醚化合物作为一类重要的有机化合物,广泛应用于溶剂、涂料、合成纤维和医药等领域。

因此,利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺技术在各个行业具有重要的应用前景。

综上所述,利用环氧乙烷和环氧丙烷生产醚的工艺技术是一种重要而复杂的化工生产过程。

工艺设计中需要考虑反应条件、催化剂选择和工艺措施等方面的因素。

该工艺技术具有广泛的应用前景,对于促进化工工艺的发展和提高产品质量具有重要意义。

环氧乙烷生产技术进展

环氧乙烷生产技术进展
等众 多领域 。
由于在环 氧 乙烷生 产过程 中原 料 乙烯 通 常 占 生产 成本 的 7 以上 , O 而催 化 剂是 乙烯 消耗 的关 键, 因此 , 环氧 乙烷 生产 商在选 择催 化剂 时特别 注 重催 化剂 的性 能 和稳定 性 。 目前 国外提供 催化 剂 技术 的公 司 主要有 S elS 、 C和 日本 触媒 公 h l D UC 、
收 稿 日期 :0 20- 5 2 1—30
作者简介 : 王海蔷 (9 2 , , 1 7 一) 女 吉林 市人 , 中国石 油吉林 石化公司经济师 , 主要从事生产计划管理方面 的工作 。
环 氧 乙 烷 ( O) 名 氧 化 乙烯 , 学 式 是 E 又 化
沸腾 来控 制 。 综观 国内外环 氧 乙烷 生产 技 术 发 展 趋 势 , 开
C H 常温 常 压 下 为 无 色 易 燃 气 体 , 温 时 为 O, 低 无 色 易流动 液体 。环 氧 乙烷 是 乙烯衍 生物 中非 常
与应 用 , 三菱化 学公 司研 制 出带有 细孔分 布 、 面 表 酸碱 性适 中的高 表 面积 载 体 , 银 中添 加碱 性 成 在 分, 使选 择性 增加 , 并研 究 出利 用 过热蒸 汽进行 干 燥 的方 法 , 银 与添加组 分均 匀地 附在 载体 上 , 使 大 幅度 降低 反应 温度 , 提高 催化 剂选 择性 和寿命 , 这 种 产 品 已在该 公 司 的 2套装 置上顺 利运 行 。 S el 司 高 活 性 催 化 剂 的最 新 产 品 为 h l公 8 0 S81 S8 2 S83 其 特 点 是 初 始 温 度 低 6 、 -6 、 -6 、 -6 , ( 1  ̄ 2 5℃ ) 初 始选 择 性 为 8 ~8 . , 28 2 , 1 3 5 活 性 与选 择性下 降 速度慢 等 。这一 系列催 化剂 已经 用 于包 括我 国 3套 装 置 在 内的 2 0余 套 E 生 产 0 装 置上 。该公 司还 开发 出 高选 择性 系列催 化 剂 的

核磁共振解析环氧乙烷/环氧丙烷共聚醚的结构

核磁共振解析环氧乙烷/环氧丙烷共聚醚的结构

s e t s o y r s l ic v r d t a e d n p t e ae wa d o b d o h t ls ra e t t l me t l e d p cr c p e u t d s o e e h tla a h h n t sa s r e n t e me a u f c o f i ee n a a o s o n l wi o i u r ai g ef c , e fit n l s se a s a o d l b i i v n t o g e d n p t e a e wa t s l l b i t f t t r i a y t m lo h d g o u rc t e e h u h la a h h n t s h d c n e h c o y
( z o r oc ol e Xuh u2 10 ,hn ) uh uAi F reC l g , z o 2 0 0 C ia e
Ab t a t h r o h mi a h r c e i is o a a h h n t n h d o a b n l b i a t r e e r h d s r c :T e t b c e c lc a a t rs c fl d n p t e a e i y r c r o u rc n e r s a c e i t e we b h u tb a i g f rl n e m rci n l e t F u i rta so m n r r d s e t s o y r s l n i ae h t e d y t r s e rn o g t r fit a s. o r r n f r i fa e p c r c p e u t i d c t d t a a o o t e o s l

环氧乙烷、环氧丙烷下游应用综述

环氧乙烷、环氧丙烷下游应用综述

环氧乙烷、环氧丙烷下游应用综述发布时间:2023-01-28T08:02:09.038Z 来源:《科技新时代》2022年9月16期作者:刘方成[导读] 环氧乙烷、环氧丙烷能够通过反应形成环氧乙烷环氧丙烷共聚醚刘方成茂名市节能中心广东茂名 525000摘要:环氧乙烷、环氧丙烷能够通过反应形成环氧乙烷环氧丙烷共聚醚,环氧乙烷、环氧丙烷共聚醚属于非离子表面活性剂,目前在我国各个领域中已经得到了广泛应用。

本文现对环氧乙烷、环氧丙烷的聚合原理进行分析,再通过综述的形式进行研究,确定环氧乙烷、环氧丙烷下游产品的应用进展,为今后环氧乙烷、环氧丙烷的有效应用提供条件。

关键词:环氧乙烷;环氧丙烷;下游引言:环氧乙烷、环氧丙烷在进行聚合反应的过程中,环氧乙烷、环氧丙烷的比例不同,最终产生聚合物的性质也会发生变化,因此可以通过调整比例的方式控制聚合物应用性能,进而实现有效应用。

环氧乙烷环氧丙烷聚醚分子能够完成自主组装,形成不同形态以及尺寸的纳米单元,在完成反应之后能够轻易去除,可以作为纳米材料模板剂进行实际应用,由此可以看出,环氧乙烷环聚合物已经在当前市场中得到了广泛应用。

一、环氧乙烷、环氧丙烷聚合机理环氧乙烷环氧丙烷聚合机理可以分为以下几种类型:第一,阴离子开环聚合。

该种环氧乙烷环氧丙烷聚合方式在我国工业中得到了普遍应用。

吴宏忠(2022)年,针对阴离子开环聚合反应进行了总结分析,其中存在的催化剂主要为碱金属化合物以及碱土金属化合物,碱金属化合物中包括碱金属氢氧化物以及醇盐等物质。

通常情况下使用氢氧化钾以及氢氧化钠作为催化剂。

在碱土金属化合物中,Sr,Ba基的碱土金属化合物应用范围较广,以上化合物的使用,能够保证形成分子质量高的聚醚物质。

在阴离子开环聚合机理中,环氧化物与碱金属氰化物产生反应,形成醇盐阴离子,出现聚合反应,其中阴离子与单体分子之间产生连续开环反应,最终形成聚合物链,并且由于该聚合反应中具有活性阴离子聚合的特点,所以不会出现终止反应。

环氧丙烷—环氧乙烷嵌段共聚物的研究

环氧丙烷—环氧乙烷嵌段共聚物的研究

环氧丙烷—环氧乙烷嵌段共聚物的研究
丁筱强;韩建华
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘要】前言环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)的聚合物在化学工业中占有相当重要的地位。

低分子量的环氧丙烷均聚物和环氧乙烷同环氧丙烷的共聚物可以用作液压流体、润滑剂、表面活性剂和化工中间体。

本文介绍了PO—EO嵌段共聚物的合成方法以及用作表面活性剂时的特殊性质。

利用FTS—15/90付立叶变换红外光谱仪研究了嵌段共聚物的结构,并给出了几个具体合成实例。

借此与同行们探讨合成PO—EO嵌段共聚物的有效方法。

【总页数】3页(P18-20)
【作者】丁筱强;韩建华
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O633.11
【相关文献】
1.环氧乙烷—环氧丙烷嵌段共聚物 [J], 王守清
2.裂解色谱法鉴别环氧乙烷—环氧丙烷的无规共聚物和嵌段共聚物 [J], 陈爱英;刘尔嘉
3.用 PGC/MS 法鉴定环氧乙烷-环氧丙烷三嵌段共聚物 [J], 牛桂玲;罗爱芹;傅若农;王梅;孙玉芳;王显伦;金声
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环氧乙烷—环氧丙烷无规共聚醚链结构的核磁共振研究

环氧乙烷—环氧丙烷无规共聚醚链结构的核磁共振研究

环氧乙烷—环氧丙烷无规共聚醚链结构的核磁共振研究周子南;高林
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】1991(19)9
【摘要】本文用NMR波谱方法研究了无规共聚醚(EPO)的链结构。

首先对EPO 的~1H和^(13)CNMR谱进行了讨论。

并从序列结构随环氧丙烷(PO)含量的改变,分析了EPO的二元组序列和三元组序列结构,从^(13)C实验谱中归纳出EPO的取代基参数(SCS),清楚地揭示了EPO的^(13)C谱,SCS参数和序列结构之间的关系,在此基础上计算了EPO系列共聚物的序列分布和数均序列长度。

【总页数】5页(P1015-1019)
【作者】周子南;高林
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O633.11
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环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展刘 佳,程 斌*(北京化工大学,新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京 100029) 摘要:综述了环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚合机理﹑聚合工艺及其应用。

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚合按其催化剂体系的机理可以分为阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合三类,其中阳离子聚合应用较少。

在环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合生成共聚醚的反应中,不同的反应工艺条件对生成的聚醚有着很大的影响。

同样比例的环氧乙烷和环氧丙烷,因聚合反应器设计、反应器种类、起使剂种类﹑催化剂种类与用量﹑温度﹑加料方式﹑端基结构等的不同,所合成的共聚醚会产生不同的结构和性能。

环氧乙烷环氧丙烷共聚形成的聚醚可以分为嵌段共聚醚和无规共聚醚两类。

其中,嵌段共聚醚可以分为EPE和PEP两类。

关键词:环氧乙烷;环氧丙烷;聚醚;开环聚合;聚合机理;聚合工艺;嵌段共聚醚;无规共聚醚;应用引言环氧乙烷(E O)环氧丙烷(PO)共聚醚是一种重要的非离子型表面活性剂,其性能可以通过相对分子质量以及E O和PO比例的不同进行调控[1]。

环氧乙烷环氧丙烷共聚醚自问世以来发展异常迅速,在生产和生活方面得到了极为广泛的应用[2]。

特别是近年来,在生物材料、纳米材料、介孔材料的设计制备中起到重要的作用。

环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚的分子,不但能够自组装成形态不同、尺寸可调的纳米单元,而且反应后易除去,是一种优良的纳米材料模板剂,已经在介孔材料的设计合成过程得到应用[3]。

随着介孔材料在分离提纯、催化、传感器、生物材料、环境能源、信息通信等领域越来越广泛的应用,对介孔结构的要求也越来越高,环氧乙烷环氧丙烷共聚醚模板剂也因其结构及性能的可设计性得到越来越多的关注。

聚醚分子具有良好的生物相容性,可以很容易地进行功能性基团修饰,在生物材料中也得到广泛应用。

随着人们对纳米材料、介孔材料以及生物材料等热门领域的研究不断深入,环氧乙烷环氧丙烷共聚醚分子的应用价值和应用范围必将大大提升。

1 聚合机理已有报道的各种环氧化物开环聚合催化剂体系按聚合机理可分为三类:阴离子聚合、阳离子聚合与配位聚合。

1.1 阴离子开环聚合目前工业上普遍采用的方法是阴离子聚合法,齐永新等[4]对阴离子开环聚合催化体系进行总结。

阴离子开环聚合催化剂包括:碱金属化合物体系和碱土金属化合物体系。

碱金属化合物体系包括碱金属氢氧化物、醇盐等。

一般常用的催化剂有氢氧化钾、氢氧化钠、醇钾及醇钠等。

碱土金属化合物体系中,比较有代表性的是Sr、Ba基的碱土金属化合物。

使用这些化合物,最后合成出相对分子质量较高、分布较窄的聚醚。

阴离子开环聚合机理一般认为:环氧化物与碱金属氢氧化物或其醇盐作用产生了醇盐阴离子引发聚合,该阴离子段通过与单体分子的连续开环反应不断增长成聚合物链。

环氧化物的阴离子聚合反应具有活性阴离子聚合的特点,通常不发生终止反应[5]。

连续加入不同的环氧单体,形成嵌端共聚物;加入混合作者简介:刘佳(1984-),女,硕士研究生,主要从事新型聚合的设计合成与性能控制的研究;*通讯联系人,E-mail:chen gb@单体,形成无规共聚物。

1.2 阳离子开环聚合[5]阳离子开环聚合的引发剂体系主要包括质子酸,Le wis酸,碳正离子和氧离子。

在环氧化物的阳离子开环聚合反应中,增长反应是通过叔氧离子活性中心与单体不断反应进行的。

得到的聚环氧化合物相对分子质量分布较窄,但反应条件一般较为苛刻,且副反应较多,除生成聚乙二醇和聚丙二醇外,还生成具有很强致癌性的二烷等低分子齐聚物,因此工业上很少采用。

1.3 配位开环聚合配位开环聚合中主要有双金属氰化物催化剂,金属卟啉催化剂,烷基金属催化剂,稀土配合物催化剂,磷腈类催化剂等五类。

1.3.1 双金属氰化物(DMC)催化剂(Double Metal C yanide) 包括两种金属M a和M b,分子式为[M a]n[M b (CN)6]m。

其中,M a是一种亲氧性金属,M b是一种过渡金属[6]。

双金属氰化物催化剂具有很高的催化活性,适合于中高相对分子质量聚醚的合成,但是碱性起始剂起阻聚作用。

双金属氰化物催化体系的聚合物相对分子质量可控,不饱和度很低,聚合物主链具有无规立构分布,且链节分布几乎都为头-尾方式,虽然聚合反应有终止但与聚合物链长没有关系,聚合物链的终止是可逆的[7]。

1.3.2 金属卟啉配合体系 这类催化体系主要由三部分组成:络合剂(卟啉及其衍生物)、金属中心离子(铝、锌、锰等)和与它相结合的亲核性富电子基团。

金属卟啉体系能够引发合成单分散的高聚物,在相对分子质量、相对分子质量分布可控方面具有显著的优势[8]。

1.3.3 烷基金属催化剂 主要有AlEt3,Al(i-Bu)3,ZnEt2,MgEt2等,当它们与其它物质结合形成配合物时,具有很高的催化活性。

Yamaguchi等[9]报道了铝镁复合金属氧化物催化体系。

这种催化体系能够在温和的反应条件下进行催化,可重复利用,可催化对环境污染小的很多有机反应。

尤其当镁铝=5,温度为400℃时合成的催化剂活性最好。

胡富陶等[10]发现Fe(acac)3-Al(i-B u)3催化剂对于环氧化物的开环均聚具有良好的催化活性,且具有良好的立体定向性。

1.3.4 稀土配合物催化剂 1985年沈之荃[11]发现由稀土化合物、烷基铝和水组成的Ziegle型催化剂是一类崭新的环氧烷烃开环聚合催化剂。

这类稀土新催化剂对环氧乙烷、环氧丙烷和环氧氯丙烷的开环聚合和共聚合有相当高的聚合活性和聚合速度,可以高收率制备高相对分子质量(高达数百万)聚合物。

使环氧乙烷和环氧丙烷以较高的聚合反应速度得到立构规整性很好的高相对分子质量聚合物。

1.3.5 磷腈(Phosphazene)类催化剂 通常包括磷腈、磷腈盐和氧化磷腈三类。

磷腈类催化剂的催化活性是KOH催化剂的450倍,与高活性的DMC催化剂相比,具有可以使用小分子引发剂、在不脱除催化剂的条件下可直接用EO封端等优点[12]。

2 聚合工艺环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合生成共聚醚的反应中,不同的反应工艺条件对生成的聚醚有着很大的影响。

研究表明,同样比例的环氧乙烷和环氧丙烷,因聚合反应器设计、反应器种类、起使剂种类、相对分子质量、催化剂种类与用量、温度、加料方式、端基结构等的不同,所合成的共聚醚会产生不同的结构和性能[13,14]。

2.1 聚醚反应器的设计依据在开环聚合反应中,聚合反应器的设计对控制最终聚醚产品的质量以及安全生产也有重要影响。

潘正律[15]研究了不同的聚醚反应及其对应的反应器,认为聚醚反应器的设计需要考虑以下因素。

2.1.1 稳定的反应温度 为保证产品质量,一定要保持稳定的反应温度,一般要求±1℃。

聚醚反应是强放热反应,环氧乙烷聚合反应热约为2140kJ kg,环氧丙烷聚合反应热为1465kJ kg,因此移出反应热是十分必要的。

2.1.2 适宜的进料方式与速率 为保证一定的相对分子质量分布和投入物料(环氧乙烷、环氧丙烷)能及时反应而不在反应器中积累,各种反应器根据各自情况,对不同聚醚品种有不同的进料速度曲线。

进料方式分为气相进料、液相进料(釜式反应器)、多段进料(管式反应器)等。

2.1.3 良好的传质系统 为保持良好的传质效率,提高整体反应速率,使反应物浓度均匀,釜式反应器需要有良好的搅拌器,采用泵循环效果不如搅拌器好。

2.1.4 可靠的控制手段 反应器设计中必需考虑温度上下限,液面上下限、压力上下限的自动控制及各重要阀位、泵与搅拌等的连锁系统的准确运转。

否则一旦温度失控,投料速度波动等均可发生爆燃危险。

2.2 聚醚反应器的类型目前工业上烷氧基化聚合反应器主要有釜式反应器、Press循环喷雾反应器、Buss回路反应器以及连续管式反应器。

潘雨生[16]研究了Press循环喷雾反应器,认为其因为拥有较高的反应速率、较高的生产能力、占地少、投资低、优良稳定的产品质量、一次合成较高相对分子质量产品、副产物少、安全可靠及生产消耗低等优点而成为国际市场上的主流聚合反应器。

研究表明,同样比例的环氧乙烷和环氧丙烷,因起使剂种类、相对分子质量、催化剂种类与用量、温度﹑加料方式、端基结构等的不同,所合成的共聚醚会产生不同的结构和性能。

2.3 起使剂种类的影响当用一元醇、二元醇、三元醇或多元胺作起使剂时,分别得到一元醇共聚醚、二元醇共聚醚和多元醇共聚醚。

一元醇共聚醚为两嵌段共聚物或无规共聚物,常用作涤纶高速纺油剂的主要成分;二元醇共聚醚可以制备三嵌段或无规共聚物,其中嵌段聚醚是一种高分子表面活性剂,可以用作乳化剂、净洗剂、抗静电剂、模板剂等,而无规聚醚是聚氨酯的原料;多元醇共聚醚可用于抗静电、聚氨酯原料及原油的破乳等用途。

2.4 体系中含水量的影响体系中含水量对聚合物相对分子质量的影响很明显。

在聚合中,水份可以作为引发剂或终止剂严重影响聚合物的分子结构设计合成,严格控制体系中水的含量在环氧乙烷环氧丙烷共聚醚制备中至关重要。

2.5 温度的影响在环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚反应中,温度的影响包括几个方面:温度高,反应快;温度高易造成PO端基上羟基的脱水,从而对端基结构和平均相对相对分子质量造成影响;温度低有利于形成PO端基。

2.6 端基结构的影响相对分子质量及EO PO比例均相同的共聚醚,若端基结构不同,其共聚醚的性能也有差异。

E O封端的共聚醚亲水性较好,起泡性强,反应活性高;PO封端的共聚醚亲水性差,起泡性弱,反应活性低。

共聚醚的端基可根据使用要求在合成时进行调节,也可以根据使用要求对共聚醚的活性端基进行醚化或酯化封端。

3 环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚醚及其应用3.1 环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚醚的种类环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物,简称EP嵌段共聚醚,是一种非离子表面活性剂。

随着分子链中嵌段的序列、长度和含量的不同,其表面活性可在很大范围内变化。

主要类别有两种,即E PE型嵌段共聚醚和PEP型嵌段共聚醚[17]。

3.1.1 EPE型嵌段共聚醚 E PE型嵌段共聚醚是指疏水基聚氧丙烯基在中间,亲水基聚氧乙烯基在两端的嵌段共聚醚[18]。

国内外对EPE型嵌段共聚醚的研究有很多,其中应用最为广泛的是“Pluronic”系列产品。

Plur onic是由美国W yandotte Chemical Co.公司开发的嵌段聚醚的商品牌号[19]。

通常用丙二醇为引发剂,先与环氧丙烷加成聚合,再与环氧乙烷加成聚合成的高分子化合物。

Pluronic系列产品的名称中首个字母表示物理状态:L(1iquid)为液体,P(paste)为黏稠浆糊状,F(flake)为片状固体;前一或两位数字与PPO的相对分子质量相关,末位数字与PEO的百分含量有关。

比如Pluronic P104和F108具有相同的PPO 链段,PPO的相对分子质量约为3000;前者为浆糊状,PEO含量为40%(质量比);后者为固体,PE O含量为80%(质量比)[20]。

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