聚醚 改性聚醚 嵌段聚醚 無規(guī)聚醚
2021-02-24
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綜述
- 聚醚是典型的非離子表面活性劑，又是高分子表面活性劑中的重要品種；聚醚產(chǎn)品因引發(fā)劑（起始劑）及環(huán)氧乙烷（EO）和環(huán)氧丙烷（PO）加成數(shù)的不同，封端結(jié)構(gòu)的變化，可以衍生出眾多性能各異、又獨(dú)具特色的聚醚產(chǎn)品；例如，在分散性、潤濕性、破乳性、乳化性、抗靜電性、消泡柔軟性等方面，均有代表性產(chǎn)品；聚醚所表現(xiàn)出的功能性特征，正是許多紡織助劑欲求的原料；并對改善氨基硅油的親水性、降低黃變、粘輥、改善使用性能，具有不可取代的作用，并為有機(jī)硅產(chǎn)品帶來了深層次和突破性的發(fā)展；
- 傳統(tǒng)的非離子表面活性劑一般為脂肪醇或烷基酚的乙氧基化合物，或多元醇酯型及其乙氧基化合物、這些都屬于低分子量產(chǎn)品，一般分子量在300左右。當(dāng)分子量達(dá)到數(shù)千，乃至數(shù)百萬，具有表面活性的高分子化合物，一般稱之高分子表面活性劑。
- 1954年，美國Wyandotto公司發(fā)表了環(huán)氧乙烷（EO）和環(huán)氧丙烷（PO）的嵌段共聚物（pluronic）之后，才促進(jìn)了高分子表面活性劑的開發(fā)和發(fā)展。其中以環(huán)氧乙烷（EO）、環(huán)氧丙烷（PO）或其他烯羥氧化物為主體的嵌段聚醚，因其獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能，迅速得到認(rèn)可和發(fā)展，并在眾多工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，也為紡織助劑拓展了發(fā)展空間。
- HO（C2H4O）a（C3HbO）b（C2H4O）cH
- 式中b至少為15，（C2H4O）a+c占化合物總重量的10～80%，分子量在1000至數(shù)萬之間。聚醚的性能完全依賴于疏水基和親水基的比例、化合物分子量。疏水部分（親油基）是聚氧丙烯鏈段；親水基為聚氧乙烯鏈段。環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的加聚次序和加聚物的相對分子質(zhì)量均影響到聚醚產(chǎn)品的性能。因此，可以說這類產(chǎn)品很多，又各具特性。
引發(fā)劑（起始劑）與聚醚品種
- 聚醚產(chǎn)品的合成離不開引發(fā)劑，而可做引發(fā)劑的品種較多，又有多樣特征。常用的引發(fā)劑有醇類和胺類，醇類品種有丙二醇、乙二醇、烯丙醇（不飽和醇），甘油、季戊四醇等；有機(jī)胺類（如乙二胺等），也是引發(fā)劑常選品種。作為引發(fā)劑，其共性特征是均含有一個(gè)或一個(gè)以上活潑氫原子或羥基。科學(xué)家們將引發(fā)劑上官能團(tuán)的數(shù)目多少、及次序的不同，分為單官能團(tuán)、二官能團(tuán)直至八官能團(tuán)等不同類別產(chǎn)品。每類產(chǎn)品又因加聚次序的不同，分為整嵌型、雜嵌型和全嵌型聚醚。
- 1．整嵌型聚醚。這是三類中比較重要的一類。這類產(chǎn)品是在引發(fā)劑上先加成一種氧化烯羥，然后再加成另一種氧化烯羥的產(chǎn)物。例如，以丙二醇為引發(fā)劑合成的丙二醇聚醚（pluronic）；以乙二醇為引發(fā)劑合成的乙二醇聚醚pluronic；以乙二胺為引發(fā)劑合成的乙
- 二胺聚醚Tetronic等當(dāng)屬此類品種，這些產(chǎn)品中又以乙二醇和乙二胺為引發(fā)劑合成的聚醚較為重要。
- 2．雜嵌型聚醚代表商品是Tergitol，它的疏水部分最小分子量為1000，以8個(gè)碳以上的脂肪醇為引發(fā)劑，引入的PO和EO重要比為95∶5到85∶15。EO占總分子量的44.4～54.6%。雜嵌型非離子活性劑除用單官能活潑氫化合物為引發(fā)劑外，也可由多官能團(tuán)活潑氫化合物為引發(fā)劑。
- 從雜嵌型聚醚合成來看，它不同于整嵌型聚醚，有兩種合成方法，其一是在引發(fā)劑上先加成兩種或多種氧化烯羥的混合物，然后再加成某種單一的氧化烯羥；其二，正好次序相反，例如，以一元醇為引發(fā)劑而得到的產(chǎn)物Tergitol即為此例。
- 3．全嵌型聚醚。是由不同的氧化烯烴混合物聚合成憎水鏈后，再加成不同比例氧化烯烴混合物的親水鏈而形成的產(chǎn)物，也可能是兩者均不同的混合物，如plurador。
- 引發(fā)劑一般為六個(gè)碳原子以上，含活潑氫的化合物，和憎水鏈的總分子量可以從400～25000，氧、碳原子之比（0/C）不應(yīng)大于0.4；親水鏈的總分子量由15～40%的EO和5%～60%的碳原子數(shù)較高的氧化烯烴聚合而成。表1為全雜型嵌段聚醚的性能。
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