聚氧化乙烯(PEO)的物化性能和制備方法

時(shí)間：2023-03-24 19:02:59來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

聚氧化乙烯(PEO)的物化性能和制備方法

[db:作者] / 2022-12-28 00:00

3.2.1.2 聚氧化乙烯(PEO)

[分子式]

[物化性能]聚氧化乙烯又稱聚環(huán)氧乙烷，是環(huán)氧乙烷多相催化開環(huán)聚合而成的高分子量聚合物。由環(huán)氧乙烷聚合而成不同聚合度的高分子量物質(zhì)，具有明顯的晶型結(jié)構(gòu)，其聚合物的性能主要取決于平均分子量的大小，當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量在200～600時(shí)呈稠狀液體；相對(duì)分子質(zhì)量在1000以上時(shí)呈蠟狀固體；100萬(wàn)以上時(shí)呈疏質(zhì)或硬質(zhì)固體，色澤隨分子量、催化劑和溶劑不同而變化。硬度和軟化溫度隨分子量增大而減小，水溶液可鹽析，溶于三氯甲烷、二氯甲烷等，不溶于乙醚、乙烷。PEO的使用性能起視其分子結(jié)構(gòu)、分子量和用量等條件而定。

[制備方法]聚氧化乙烯的制備方法有氧烷基化和多相催化聚合兩種，其中氧烷基化法生成的聚合物是黏稠的液體或蠟狀的固體，最大的相對(duì)分子質(zhì)量約2×104；多相催化聚合法能生成相對(duì)分子質(zhì)量高于1×105的聚氧化乙烯。在多相催化聚合制備PEO的過(guò)程中，所使用的多相催化體系有烷氧基鋁-乙酰基乙烯酮體系、烷基鋁-水-乙酰丙酮體系和稀土化合物-三異丁基鋁-水催化體系等。

(1)烷氧基鋁-乙酰基乙烯酮體系

此法所用的烷氧基鋁可為含甲氧基，乙氧基，丙氧基等的烷氧基化合物，其不活性物為苯、甲苯、環(huán)烷烴等，使烷氧基鋁與水在活性介質(zhì)中反應(yīng)生成部分水解物后，再與乙酰基乙烯酮在不活性介質(zhì)中進(jìn)行加熱反應(yīng)生成產(chǎn)物作為聚合反應(yīng)的催化劑，其中烷氧基鋁、水和乙酰基乙烯酮的摩爾比為1：1：1，聚合溫度100℃，反應(yīng)最好在減壓下進(jìn)行。

(2)烷基鋁-水-乙酰丙酮體系

使用烷基鋁催化劑可以是三乙基鋁、三甲基鋁、三異丁基鋁等，催化劑中乙酰丙酮、三乙基鋁的摩爾比為0.8：1，水與三乙基鋁的摩爾比為0.3：1，催化劑在65℃下陳化2h，環(huán)氧乙烷的聚合溫度為20℃，以三乙基鋁計(jì)的催化劑濃度為2mol/L，稀釋劑與環(huán)氧乙烷的摩爾比為3：1，聚合20h左右的聚合轉(zhuǎn)化率為96.0%。

(3)稀土化合物-三異丁基鋁-水催化體系

稀土化合物可用于環(huán)氧乙烷的催化聚合，此催化劑的制備方法是由Ziegler型催化劑與稀土化合物混合，加入定量的甲苯，再注入烷基鋁，于室溫下陳化0.5h，經(jīng)冷卻后用水充分反應(yīng)而成，催化劑濃度以稀土化合物計(jì)為0.28mol/L。水與烷基鋁的摩爾比為0.6：1，催化劑用量為3.10%～5%。烷基鋁與稀土化合物的摩爾比為10：1，單體質(zhì)量濃度為150g/L。聚合溫度90℃，時(shí)間12h，產(chǎn)品收率大于96.0%。

[應(yīng)用]聚氧化乙烯可作為長(zhǎng)纖維的分散劑，抄造衛(wèi)生紙、餐巾紙、手帕紙時(shí)常用聚氧化乙烯樹脂作長(zhǎng)纖維分散劑。我國(guó)有一些造紙廠發(fā)現(xiàn)使用了聚氧化乙烯，可以縮短打漿時(shí)間。可以使用叩解度較低的紙漿，抄造出勻度良好的紙張，同時(shí)紙頁(yè)柔軟性和強(qiáng)度都較好。此外，聚氧化乙烯還可以用作新聞紙配料的助留劑。在高級(jí)紙廠使用的陽(yáng)離子或陰離子助留助濾劑，對(duì)新聞紙廠“不適合，因?yàn)樵谛侣劶埮淞现校嬖谥罅康亩棠ツ緷{纖維和木素衍生物之類的膠狀物。

林躍春等比較了聚氧化乙烯(PEO)、陰離子聚丙烯酰胺(APAM)和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)三種助留劑的助留效果，PEO的助留效果最好，CPAM次之，APAM最差，當(dāng)上述三種助留劑的添加量分別為0.10%時(shí)，在中性抄紙系統(tǒng)中的單程留著率分別達(dá)到97%、89%和78%；在酸性抄紙系統(tǒng)中的單程留著率分別達(dá)到92%、86%和83%。

Yevmenova和Baichenko利用聯(lián)合膠體公司生產(chǎn)的相對(duì)分子質(zhì)量為5.6×106的聚氧化乙烯、陰離子聚丙烯酰胺(M525和M365)和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺M1440作為絮凝劑來(lái)清除煤泥，試驗(yàn)結(jié)果表明若能有效溶解上述三種高分子絮凝劑，那么煤泥的過(guò)濾速度可以提高30%～40%，煤泥的含水率可以降低3%～4%。

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