聚氧化乙烯的应用

聚氧化乙烯的应用

(长春市大地精细化工有限责任公司)

周伟平

一、简述

聚氧化乙烯，简称PEO(poly(ethylene oxide))，是由氧化乙烯(也称环氧乙烷)开环聚合得到。它是一类重要的水溶性高分子材料。其用途很广，应用领域涉及造纸、电器、建筑、采矿、医药、农业、纺织、印刷、石油开采、市政工程、洗涤和个人护理用品等。

二、开发历史

1958年美国联合碳化物公司(Union Carbide Co.)首次实现了高分子量聚氧化

乙烯的生产。牌号为Polyox。在此同时日本明成化学公司(Mesei Chemiucal Works Ltd.)于1957年开发成功高分子量聚氧化乙烯生产方法，并于1961年开始投入生产，商品牌号为Alkox。日本制铁公司(Seitersu Kagaku Co.Ltd.)也开发

成功高分子量聚氧化乙烯生产技术，并于1966年投入生产，商品名为PEO。90年代以前，高分子量聚氧化乙烯的生产技术，被美国、日本这三家垄断。

制备聚氧化乙烯的工业装置及催化剂的工业制备技术，从未有过具体报道，而且有关文献及专利多出现在上世纪60,80年代初期，80年代后这方面的报道越来

越少，而报道又属一般性的叙述。

高分子量聚氧化乙烯的制备多采用非均相(或称多相)催化体系，如美国联碳公司在1987年一篇专利报道的是采用二乙基锌(ZnEt)2 分散在SiO上，于己烷中在30?下进行聚合反应得到分子量为2

66.5×10、催化剂效率为21?PEO/mol.Zn。三、国内现状

我国对高分子量聚氧化乙烯的生产技术开发较晚，并曾有6,7家研究机构从事过PEO的研究和开发，但目前仅有我公司和上海联胜化工有限公司实现了工业装置生产。

我公司自1995年开始，在长春应化所实验室的研究成果(省科委应用基础基金资助项目)的基础上，经过多年的反复实验，开发成功在低温下有较高活性的非均相催化剂的生产制备技术。该催化剂不仅活性高(效率32?/Mol.M),且原料来源方便、易得、价格适中，在空气中不燃烧，使用安全，由此类催化剂得到的PEO的分子量可达到800万。

四、聚氧化乙烯的应用

PEO的应用可分为工艺添加剂和功能添加剂，它最终的作用是节能降耗或提升产品质量。PEO还有一重要特点，就是它的生物亲和性

好，无毒，因此可用在医药和医疗以及食品领域。 1. 按功能分类

? 分散剂

分子量在300万以上的PEO在水溶液中可用来分散其它细小物质。

如在造纸过程中用来分散长纤维;在水性油墨中用来分散无机颜料。

? 絮凝剂

分子量在400万以上的PEO可用来絮凝悬浮在水中的细小无机颗粒。如二氧化硅颗粒或凝胶，絮凝时间一般只需几分钟，效率大大超过聚丙烯酰胺类的絮凝剂，用在湿法冶金和陶瓷废水的处理有很好的效果。

? 增稠剂

PEO溶解在水体系中有很好的增稠作用，由于它属非离子型化合物，在纯水中的PH值是中性，因此它对其它助剂的加入没有影响。

如在水性涂料中用于调节黏度;在水性压敏胶的生产中用来准确控制胶液的涂布量。

? 减阻剂

PEO水溶液有很好的减阻性能。

国外已用在消防水中，它可使消防水枪喷水高度增加50%，同时还使喷出的水有集束效果。

在燃煤电厂锅炉的烟道中使用的脱硫和脱销催化剂的生产中添加PEO同时起到减阻和粘结的作用。

目前在医疗手术中使用的某些一次性医用导管的内壁也有一层PEO，也是起减阻作用。

混凝土在长距离泵送过程中也利用PEO的减阻作用。

在沐浴液中PEO起滑爽和增稠的作用。 ? 粘结剂

PEO在某些场合下也起粘结作用，尤其是利用它的湿粘性。

如在荧光粉的涂敷中用PEO做粘结剂。 ? 药物载体

PEO在熔融挤出造粒后在水中的溶解速度非常缓慢，因此被用作缓释放药物的载体。

2. 按领域分类

? 造纸业

在造纸领域用作纸浆分散剂，尤其是在卫生纸和薄型纸的生产中PEO有很好的分散效果。还可用作助流剂。

? 电器工业

PEO用作日光灯管的荧光粉粘合剂。近年来已在国内得到了广泛的应用。将荧光粉和PEO等配成水剂，可通过电泳的方法均匀地涂在荧光灯管的内壁。这是目前最先进的、也是符合环保要

求的荧光灯生产工艺。

? 建筑行业

PEO用作水性涂料的增稠剂和稳定剂，还可作为混凝土的泵

送剂。腻子粉中用作湿粘剂。

? 在陶瓷生产中用作工艺添加剂，可提高产品质量和成品率。

? 在洗涤和个人护理用品中，起到增稠和滑爽的作用。

? 农业

用作种子带和农药的包装，

用PEO薄膜包装的农药在使用过程中不直接接触人体，且

PEO包装的农药在土壤中有一定的缓释作用。因此在国际上得到

广泛的应用。

? 医疗和医药

缓释放药物和医用导管。

五、聚氧化乙烯的应用前景

在80年代中期，全世界的PEO产销量约为1万吨，日本当时的产量为2500吨/年，而当时PEO在我国还未有使用报道，进入90年代中期，全世界的PEO产销量已达1.5万吨。80年代末伴随改革开放，日本的PEO产品开始进入中国市场，主要作为造纸分散剂，近十余年来，随着技术的进步和人民生活水平的提高，国内PEO在造纸上的应用日益成熟和广泛，总的需求在逐年递增。

PEO产品在我国的应用还处于开发阶级，目前仅在少数行业有较

大量的使用，在其它领域的应用刚刚起步或还未起步，市场潜力很大。许多用途还有待开发，也必然会得到开发。

在许多应用领域，人们并不了解PEO的用途和它的优点，这就需要我们与使用单位合作，共同开发PEO的应用。

目前国内估计用量

领域用量，吨/年