EO-PO無規(guī)聚醚的合成表征及應(yīng)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(diào)節(jié)分子中的EO/PO配比來實(shí)現(xiàn)；特別是經(jīng)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(xué)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(jìn)行了研究。首先，探討了聚合反應(yīng)動力學(xué)，通過對聚合條件的優(yōu)化分析實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)

2、物結(jié)構(gòu)的控制：采用核磁共振、紅外光譜等方法對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并測定了耐熱性、粘度、表面張力等性能指標(biāo)，分析了聚醚結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；對產(chǎn)物水溶液的濁點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)研究，考察了無規(guī)聚醚的濃度、分子結(jié)構(gòu)以及無機(jī)電解質(zhì)、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(jìn)行了比較。其次，采用Wiliamson法對無規(guī)聚醚進(jìn)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(jié)構(gòu)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(diǎn)、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(jìn)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(yīng)用，探討了雙乙基聚醚油劑復(fù)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(jié)論如下：
　　 1.聚合反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度加快，但溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)物的不飽和度高、顏色深；催化劑濃度增加，反應(yīng)速度加快；EO/PO配比增加產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量越接近設(shè)定值。經(jīng)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(chǎn)物重)，反應(yīng)溫度為115℃，反應(yīng)壓力小于0.4MPa，所得產(chǎn)物相對分子質(zhì)量分布較窄且無色透明。
　　 2.無規(guī)聚醚的結(jié)構(gòu)對其性能有較大影響?？傮w看來，隨EO/PO配比以及相對分子質(zhì)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(shí)，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(zhì)量

5、越大、濃度(一定范圍內(nèi))越高，其水溶液的濁點(diǎn)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(diǎn)；離子表面活性劑能顯著提高聚醚的濁點(diǎn)，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(shí)濁點(diǎn)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(jìn)行封端，丁基和乙基封端率均能達(dá)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(diǎn)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(qiáng)；水溶液除了相應(yīng)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(dá)到31％，乙基封端率達(dá)到33%。
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