EO-PO無規(guī)聚醚的合成表征及應用研究.pdf

1、以醇為引發(fā)劑的環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)共聚醚，其親水/親油特性可通過調節(jié)分子中的EO/PO配比來實現(xiàn)；特別是經過末端羥基取代成為雙烷基聚醚后，具有良好的耐熱氧化性、化學穩(wěn)定性、表面活性、生物降解性以及相對低的粘度和優(yōu)良的潤濕性能，故而成為一種重要的非離子型表面活性劑，具有廣泛的用途。
　　 本論文主要對丙二醇引發(fā)的EO/PO無規(guī)聚醚這一較新的體系進行了研究。首先，探討了聚合反應動力學，通過對聚合條件的優(yōu)化分析實現(xiàn)了對產

2、物結構的控制：采用核磁共振、紅外光譜等方法對產物的結構進行了表征，并測定了耐熱性、粘度、表面張力等性能指標，分析了聚醚結構與性能的關系；對產物水溶液的濁點進行了詳細研究，考察了無規(guī)聚醚的濃度、分子結構以及無機電解質、酸、醇、表面活性劑等因素的影響：還合成了EO/PO嵌段聚醚并與無規(guī)聚醚的部分性能進行了比較。其次，采用Wiliamson法對無規(guī)聚醚進行了烷基化封端，探討了影響封端率的各種因素；研究了雙烷基聚醚的結構對其物化性能的影響以及雙

3、烷基聚醚水溶液的流變性能、濁點、穩(wěn)定性和表面活性；并對一步法合成雙烷基聚醚新工藝進行了探索。最后，嘗試了雙乙基聚醚在錦綸66高速紡油劑方面的應用，探討了雙乙基聚醚油劑復配體系的熱氧穩(wěn)定性及其對纖維可紡性的影響。
　　 以上研究得到的主要結論如下：
　　 1.聚合反應溫度升高，反應速度加快，但溫度過高會導致產物的不飽和度高、顏色深；催化劑濃度增加，反應速度加快；EO/PO配比增加產物的相對分子質量越接近設定值。經過優(yōu)化分析

4、后，采用連續(xù)滴加單體的方法以丙二醇引發(fā)合成無規(guī)聚醚，催化劑KOH用量為0.20％(對產物重)，反應溫度為115℃，反應壓力小于0.4MPa，所得產物相對分子質量分布較窄且無色透明。
　　 2.無規(guī)聚醚的結構對其性能有較大影響。總體看來，隨EO/PO配比以及相對分子質量的增加，無規(guī)聚醚的粘度、表面張力和乳化力增大，熱失重率降低；但引發(fā)劑碳鏈長度增加時，粘度和表面張力下降。
　　 3.無規(guī)聚醚分子中EO含量越少、相對分子質量

5、越大、濃度(一定范圍內)越高，其水溶液的濁點越低：鹽、堿及非水溶性醇類能降低而水溶性醇和酸類能提高聚醚的濁點；離子表面活性劑能顯著提高聚醚的濁點，而非離子型表面活性劑的影響相對較小。
　　 4.嵌段聚醚的熱失重率低于無規(guī)聚醚，但二者組成相同時濁點差別不明顯。
　　 5.采用KOH固體或水溶液催化體系對無規(guī)聚醚進行封端，丁基和乙基封端率均能達85%以上；封端后聚醚的抗熱氧化性顯著提高，隨封端率的增大，雙烷基聚醚的起始分解溫

6、度提高而分解速度加快；乙基封端后聚醚的乳化力無大的變化而丁基封端的略有降低；隨封端率的提高，聚醚的濁點和粘度降低，且粘度受溫度的影響越小。
　　 6.封端后的雙烷基聚醚與羥基聚醚相比，水溶性受酸、堿和鹽的影響程度變小，水溶液的穩(wěn)定性提高；表面活性更佳、降低水溶液表面張力的能力更強；水溶液除了相應的粘度下降外粘濃、粘溫等規(guī)律不變。
　　 7.一步法封端新工藝能使丁基封端率達到31％，乙基封端率達到33%。
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