聚氧化乙烯的应用及前景
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚环氧乙烯
PEO
主讲人：张元松 指导教师：刘伟良
本章主要知识结构
概述
性质
PEO
应用
制备
1
PEO概述
聚氧化乙烯(Polythylene oxide)又称聚环氧乙烷,是 环氧乙烷多相催化开环聚合而成的高分子量聚合物。 其分子式为 CH2—CH2—O 。由环氧乙烷聚合而成 不同聚合度的高分子量物质,具有明显的晶型结构, 其聚合物的性能主要取决于平均分子量的大小,当相 对分子量200～600时呈稠状液体;相对分子量在 1000以上时呈腊状固体;100万以上时呈疏质或硬质 固体,色泽随分子量、催化剂和溶剂不同而变化。硬 度和软化温度随分子量增大而减小,水溶液可盐析, 溶于三氯甲烷、二氯甲烷等,不溶于乙醚、乙烷。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
电纺丝法制备聚环氧乙烯超细纤维 ----吉林大学材料科学与工程学院
研究结果表明,水溶液的浓度对得到连 续的超细纤维起决定性作用。
21
最新研究成果
聚氧化乙烯气体分离膜的发展 ----中国科学院大连化学物理研究所
聚氧化乙烯类膜材料含有大量与CO2有很 强相互作用的醚氧基团,使得它具有很高的 CO2/light gases(例如:H2、N2、CH4)溶 解选择性,因此带来很高的CO2/light gases选择性.
PEO 基聚合物电解质的制备 ----黑龙江工程学院 材料与化学工程学
院 PEO基聚合物电解质具有稳定的电化 学性能,良好的机械性能以及与界面相 容性比较稳定等优点
22
本内容大部分资源来自浙江大学硕士论文 《高分子量聚氧化乙烯的制备》及近几年 相关的最新论文 23
在一些高压射流系统中加入适当浓度的高 分子量PEO会产生象针状似的高速射流,这 种射流可用于切割一些软的物体,例如纸板、 皮革、橡胶、织物以及部分固化的石棉刹 车片
18
农业
19
采油采矿
采油工业中,在钻井泥浆里加入PEO可以增稠 和润滑,提高泥浆质量,控制壁界面处流体的损 失,防止酸和生物对井壁的侵蚀。使用PEO水 溶可避免油层的堵塞和有价值流体的流失,提 高油田产量,避免注入液渗入油层.
6
以NaOH作催化剂为例
此反应为逐步的活性聚合
7
配位聚合
环氧化合物的配位聚合是从1950年代发展起来的,这 种配位聚合引发剂可分为两大类:第一类是碱土金属 化合物。第二类为AI、Zn的醇盐以及从Al、Zn有机 金属化合物所衍生的产物和稀土配合物。
以下用AIR3一H2O和AIR3一H20一络合剂体系的聚 合为例。
2
PEO聚合机理
阳离子聚合 阴离子聚合 配位聚合
3
1、阳离子聚合 EO用SnCl4引发聚合时,得到分子量最高为 5000的聚合物和副产物二氧六环及2一甲基 1,3一二氧五环。二氧六环是在链增长中产生 的。由于环氧化合物的阳离子聚合仅生成低 分子量产物,且副反应又多。所以没有用这一 方法来生产聚合物产品。
100万
=2%溶液成为非胶粘的弹性胶体 >2%溶液成为坚韧的水塑炼聚合物
昙点：在水的沸点附近，PEO变的不溶于水 所对应的温度。
12
13
软化温度65~67℃
热稳定性
分解温度150℃ 口服毒性非常低 生物毒性
难被胃肠道吸收
不刺激皮肤,激活能力低、 损伤眼睛的能力也很轻微
14
PEO应用
医药 工业
造纸 印刷
在采矿工业中,PEO主要用于洗矿和矿物 的浮选。洗煤时用低浓度PEO可将煤中悬 浮物很快沉降下来,絮凝液可循环使用。
20
最新研究成果
聚氧化乙烯对急性后肢缺血大鼠 运动耐力的影响及可能的作用机 制 ----南方医科大学
PEO 可延长急性后肢缺血大鼠的力 竭运动时间从而改善运动耐力，发 挥抗疲劳作用。
4
5
2、阴离子聚合
EO可以用醇盐、氢氧化物和负碳离子来引发 聚合,用碱引发聚合可制得具有经端基的聚醚, 这是目前工业上所采用的方法 用碱引发时,EO聚合最高可得分子量40000一 50000的聚合物。原因是EO对阴离子增长种 具有较低的反应活性,以及增长种向单体或聚 合小分子发生链转移。
8
a：AIR3一H2O体系
9
b：AIR3一H20一乙酰丙酮体系
Vandenberg发现
10
水溶性及水溶液性质 络合性 有机溶液性质 固体树脂的性质 结晶性
氧化降解性
性质
热稳定性
生物毒性
11
水溶性及水溶液性质
室温下,PEO可以和水以任意比例互溶。高浓度水溶液的黏 度较大,因此高分子量PEO很难配成高浓度的水溶液。 ≤1%溶液是粘稠的 例如：
适量PEO可以提高填料、颜 料和纤维的滞留率及回收率, 获得较纯净的回收水
分散剂
抗静电剂
絮凝剂
含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形 成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物与离 子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共 同使用，可取得更好的抗静电效果
17
市政建设
利用高分子量PEO的减低流体阻力的特性,在 消防水管系统中添加少量的PEO树脂可使水管 理中摩擦阻力降低多达80%左右,有利于远距 离物体及高层建筑的灭火
市政 建设
农业
采油 采矿
15
医药工业
PEO聚合物的长链和其 结合的水分子像一个屏 障保护着被修饰的药物, 使其不被酶降解、肾脏 迅速清除或是和细胞表 面蛋白质作用,因此降低 了不利的免疫作用。
无毒性和成胶性
细菌不易在PEO 上生长
16
造纸印刷
聚氧化乙烯的稀溶液加入到抄纸浆 料中,可吸附在浆料纤维表面形成一 层滑而不粘的水合膜,使纤维具有良 好的悬浮性而不致沉降过快,从而使 纤维分散而减少絮聚,改善纸张的匀 度、强度和表面性能
PEO
主讲人：张元松 指导教师：刘伟良
本章主要知识结构
概述
性质
PEO
应用
制备
1
PEO概述
聚氧化乙烯(Polythylene oxide)又称聚环氧乙烷,是 环氧乙烷多相催化开环聚合而成的高分子量聚合物。 其分子式为 CH2—CH2—O 。由环氧乙烷聚合而成 不同聚合度的高分子量物质,具有明显的晶型结构, 其聚合物的性能主要取决于平均分子量的大小,当相 对分子量200～600时呈稠状液体;相对分子量在 1000以上时呈腊状固体;100万以上时呈疏质或硬质 固体,色泽随分子量、催化剂和溶剂不同而变化。硬 度和软化温度随分子量增大而减小,水溶液可盐析, 溶于三氯甲烷、二氯甲烷等,不溶于乙醚、乙烷。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
电纺丝法制备聚环氧乙烯超细纤维 ----吉林大学材料科学与工程学院
研究结果表明,水溶液的浓度对得到连 续的超细纤维起决定性作用。
21
最新研究成果
聚氧化乙烯气体分离膜的发展 ----中国科学院大连化学物理研究所
聚氧化乙烯类膜材料含有大量与CO2有很 强相互作用的醚氧基团,使得它具有很高的 CO2/light gases(例如:H2、N2、CH4)溶 解选择性,因此带来很高的CO2/light gases选择性.
PEO 基聚合物电解质的制备 ----黑龙江工程学院 材料与化学工程学
院 PEO基聚合物电解质具有稳定的电化 学性能,良好的机械性能以及与界面相 容性比较稳定等优点
22
本内容大部分资源来自浙江大学硕士论文 《高分子量聚氧化乙烯的制备》及近几年 相关的最新论文 23
在一些高压射流系统中加入适当浓度的高 分子量PEO会产生象针状似的高速射流,这 种射流可用于切割一些软的物体,例如纸板、 皮革、橡胶、织物以及部分固化的石棉刹 车片
18
农业
19
采油采矿
采油工业中,在钻井泥浆里加入PEO可以增稠 和润滑,提高泥浆质量,控制壁界面处流体的损 失,防止酸和生物对井壁的侵蚀。使用PEO水 溶可避免油层的堵塞和有价值流体的流失,提 高油田产量,避免注入液渗入油层.
6
以NaOH作催化剂为例
此反应为逐步的活性聚合
7
配位聚合
环氧化合物的配位聚合是从1950年代发展起来的,这 种配位聚合引发剂可分为两大类:第一类是碱土金属 化合物。第二类为AI、Zn的醇盐以及从Al、Zn有机 金属化合物所衍生的产物和稀土配合物。
以下用AIR3一H2O和AIR3一H20一络合剂体系的聚 合为例。
2
PEO聚合机理
阳离子聚合 阴离子聚合 配位聚合
3
1、阳离子聚合 EO用SnCl4引发聚合时,得到分子量最高为 5000的聚合物和副产物二氧六环及2一甲基 1,3一二氧五环。二氧六环是在链增长中产生 的。由于环氧化合物的阳离子聚合仅生成低 分子量产物,且副反应又多。所以没有用这一 方法来生产聚合物产品。
100万
=2%溶液成为非胶粘的弹性胶体 >2%溶液成为坚韧的水塑炼聚合物
昙点：在水的沸点附近，PEO变的不溶于水 所对应的温度。
12
13
软化温度65~67℃
热稳定性
分解温度150℃ 口服毒性非常低 生物毒性
难被胃肠道吸收
不刺激皮肤,激活能力低、 损伤眼睛的能力也很轻微
14
PEO应用
医药 工业
造纸 印刷
在采矿工业中,PEO主要用于洗矿和矿物 的浮选。洗煤时用低浓度PEO可将煤中悬 浮物很快沉降下来,絮凝液可循环使用。
20
最新研究成果
聚氧化乙烯对急性后肢缺血大鼠 运动耐力的影响及可能的作用机 制 ----南方医科大学
PEO 可延长急性后肢缺血大鼠的力 竭运动时间从而改善运动耐力，发 挥抗疲劳作用。
4
5
2、阴离子聚合
EO可以用醇盐、氢氧化物和负碳离子来引发 聚合,用碱引发聚合可制得具有经端基的聚醚, 这是目前工业上所采用的方法 用碱引发时,EO聚合最高可得分子量40000一 50000的聚合物。原因是EO对阴离子增长种 具有较低的反应活性,以及增长种向单体或聚 合小分子发生链转移。
8
a：AIR3一H2O体系
9
b：AIR3一H20一乙酰丙酮体系
Vandenberg发现
10
水溶性及水溶液性质 络合性 有机溶液性质 固体树脂的性质 结晶性
氧化降解性
性质
热稳定性
生物毒性
11
水溶性及水溶液性质
室温下,PEO可以和水以任意比例互溶。高浓度水溶液的黏 度较大,因此高分子量PEO很难配成高浓度的水溶液。 ≤1%溶液是粘稠的 例如：
适量PEO可以提高填料、颜 料和纤维的滞留率及回收率, 获得较纯净的回收水
分散剂
抗静电剂
絮凝剂
含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形 成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物与离 子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共 同使用，可取得更好的抗静电效果
17
市政建设
利用高分子量PEO的减低流体阻力的特性,在 消防水管系统中添加少量的PEO树脂可使水管 理中摩擦阻力降低多达80%左右,有利于远距 离物体及高层建筑的灭火
市政 建设
农业
采油 采矿
15
医药工业
PEO聚合物的长链和其 结合的水分子像一个屏 障保护着被修饰的药物, 使其不被酶降解、肾脏 迅速清除或是和细胞表 面蛋白质作用,因此降低 了不利的免疫作用。
无毒性和成胶性
细菌不易在PEO 上生长
16
造纸印刷
聚氧化乙烯的稀溶液加入到抄纸浆 料中,可吸附在浆料纤维表面形成一 层滑而不粘的水合膜,使纤维具有良 好的悬浮性而不致沉降过快,从而使 纤维分散而减少絮聚,改善纸张的匀 度、强度和表面性能