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聚醚的結(jié)構(gòu)對聚醚類產(chǎn)品應(yīng)用性能的影響?
聚醚是指含有環(huán)氧類結(jié)構(gòu)的化合物在開環(huán)與含活性氫的有機(jī)化合物進(jìn)行聚合反應(yīng),產(chǎn)生分子主鏈上有醚鍵的大分子聚合物。環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧丁烷(BO)、環(huán)氧丁烷(BO)、四氫呋喃(THF)等。它們中含有活性氫氣的有機(jī)物叫做起始劑。所制備的聚醚單體為環(huán)氧烷,環(huán)氧烷單體間可發(fā)生聚合反應(yīng),根據(jù)單體類型和聚合條件的不同,可進(jìn)行嵌段或無規(guī)共聚,得到嵌段聚醚或無規(guī)聚醚。
其結(jié)構(gòu)主要有五種核心成分:起始劑、環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)聚合方式、分子量、封端劑。
01、起始劑
以雙親結(jié)構(gòu)為分子,以環(huán)氧乙烷為原料,以環(huán)氧丙烷為起始劑進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng),得到了醚類化合物。對聚醚應(yīng)用來說,聚醚的起始劑尤其重要;根據(jù)功能性質(zhì),聚醚的起始劑一般包括一元醇、多元醇和胺類物質(zhì),常見的一元醇是正丁醇、異辛醇、十二醇、異構(gòu)十三醇、十八醇等,是多元醇的起始劑,包括丙二醇、乙二醇、甘油等二元醇。三羥甲基丙烷等三元醇及季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等;胺類啟動劑主要有乙二胺、二乙烯三胺、三乙醇胺等。
由于應(yīng)用不同,在以一元醇為起始劑時,合成了一元醇聚醚,其中一部分一元醇聚醚可以作為高速紡油劑的主要成分,聚醚是一種以多元醇或多元胺為起始劑,用于洗滌,合成破乳劑等。
02、環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)之比
環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷(PO)的比例對聚醚性能的影響也很大,EO含量高,親水性強(qiáng),PO含量高,親油性強(qiáng)。因EO比的影響,通常用聚醚作消泡劑,EO含量不能超過15%。一般而言,聚醚中EO/PO的比值可以根據(jù)產(chǎn)品的要求來設(shè)計(jì)。
03、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷聚合方式
按不同投加環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)的不同,聚醚分為嵌段聚醚和無規(guī)聚醚。
嵌段聚醚與無規(guī)聚醚的區(qū)別是:
(1)嵌段聚醚的滲透性明顯優(yōu)于相應(yīng)的各種無規(guī)聚醚;
(2)嵌段聚醚的濁點(diǎn)比無規(guī)聚醚低。聚醚中EO和PO的排列比較規(guī)整,使得水溶液中分子間做的力量更大,使得水溶液中的“拉力”變強(qiáng),濁點(diǎn)降低;
(3)嵌段聚醚在高溫(210℃)時的熱失重率高于無規(guī)聚醚。其原因在于,在嵌段聚醚中,PO鏈段甲基使分子內(nèi)空間位阻增大,分子熱穩(wěn)定性下降;
(4)嵌段聚醚的粘度比無規(guī)聚醚高得多,而且EO和PO排列整齊,使其相對分子力增加,使聚醚的粘度增加,這與嵌段對濁點(diǎn)的影響一致。
這些特殊情況表明,在到達(dá)終點(diǎn)后,將會出現(xiàn)由嵌段聚醚變?yōu)榍抖尉勖?,而PO和PO的各種排列都會對材料的性能產(chǎn)生質(zhì)的影響。其滲透率遠(yuǎn)高于所有的非規(guī)定聚醚(包括PO封端的無規(guī)聚醚)。由于聚醚的這些特性,可合成目前應(yīng)用于滲透劑、消泡劑等多種特殊性質(zhì)的助劑。
04、分子量
相對分子質(zhì)量和起始劑間相關(guān)性較大,不同官能度不同的起始劑所能達(dá)到的聚醚分子質(zhì)量不同,對其應(yīng)用也不同。一元醇的起始分子量通常不超過2000個。
05、封端劑
以EO或PO封端的聚醚,有時為了使聚醚具有一定的特性,也會將聚醚封起來,封端劑不同,其產(chǎn)品的粘度、表面張力也不同,常見的封端劑有長鏈脂肪酸、丁醇等。
總之,聚醚的結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品的應(yīng)用性能有很大影響,因此,無論是對于聚醚合成還是與聚醚相關(guān)牌號推薦,聚醚結(jié)構(gòu)都是至關(guān)重要的,





