
聚醚表面活性劑配方分析


一、背景
聚(ju)(ju)(ju)醚是(shi)一種非離(li)子(zi)表(biao)面活性(xing)劑,聚(ju)(ju)(ju)醚分為嵌(qian)段聚(ju)(ju)(ju)醚和無規(gui)聚(ju)(ju)(ju)醚兩類;通常是(shi)指環氧(yang)(yang)(yang)乙(yi)烷及還氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)烷(或環氧(yang)(yang)(yang)丁烷)在(zai)不(bu)同(tong)起始劑下加成聚(ju)(ju)(ju)合(he)而得到的高分子(zi)化合(he)物。由于采用環氧(yang)(yang)(yang)乙(yi)烷(EO)與環氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)烷(PO)比(bi)例的不(bu)同(tong),起始劑的不(bu)同(tong),聚(ju)(ju)(ju)合(he)方式的不(bu)同(tong),形成了名目繁多的聚(ju)(ju)(ju)醚體系。
聚(ju)(ju)(ju)醚作為高分(fen)(fen)(fen)子(zi)表面活性劑(ji)兼有(you)高分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)特(te)性及表面活性劑(ji)的(de)雙(shuang)重性能(neng),并通常具(ju)有(you)下列特(te)性:1)表面張力(li)較(jiao)(jiao)小(xiao),起泡(pao)力(li)低(di)(di),有(you)良好的(de)潤滑性能(neng);2)由(you)于具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)高的(de)相(xiang)對分(fen)(fen)(fen)子(zi)質量(liang),因(yin)而滲透(tou)力(li)較(jiao)(jiao)弱,具(ju)有(you)低(di)(di)揮發度和(he)低(di)(di)傾點(dian);3)具(ju)有(you)良好的(de)乳(ru)化(hua)(hua)力(li),能(neng)形成穩定的(de)乳(ru)液;4)分(fen)(fen)(fen)散性能(neng)及凝聚(ju)(ju)(ju)力(li)較(jiao)(jiao)佳;5)毒性很小(xiao).正是這(zhe)諸多特(te)點(dian)廣(guang)泛作為乳(ru)化(hua)(hua)劑(ji)、消泡(pao)劑(ji)、分(fen)(fen)(fen)散劑(ji)、破(po)乳(ru)劑(ji)、防腐(fu)劑(ji)、滲透(tou)劑(ji)、聚(ju)(ju)(ju)氨醋泡(pao)沫塑(su)料(liao)中間體(ti)及各類潤滑油的(de)主要成分(fen)(fen)(fen).
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聚醚
2.1嵌段聚醚與無規聚醚比較
1)嵌段聚醚的乳化性、滲透性、粘度、熱(re)分(fen)解(jie)性及形成膠(jiao)束的能力(cmc值小)明顯比(bi)同條件下(xia)的無規聚醚好,但(dan)其(qi)濁點比(bi)無規聚醚要低(di)得多
2)無規聚(ju)醚(mi)(mi)中(zhong),部分PO封(feng)端,可以改善聚(ju)醚(mi)(mi)的滲透性能;在無規聚(ju)醚(mi)(mi)中(zhong),EO分散愈均勻,且愈靠(kao)近(jin)端點(dian),則愈有利于提(ti)高聚(ju)醚(mi)(mi)的濁點(dian)
2.2環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚醚的種類
環氧乙烷(wan)和環氧丙烷(wan)的嵌段共聚物(wu),簡稱EP嵌段共聚醚(mi),是(shi)一種非離子表面(mian)活性劑。隨著分子鏈中嵌段的序列、長(chang)度和含量的不同,其表面(mian)活性可在很大(da)范圍內變(bian)化;主(zhu)要類別有兩種:即(ji)EPE型嵌段共聚醚(mi)和PEP型嵌段共聚醚(mi).
1)EPE型嵌段共聚醚
EPE型(xing)嵌(qian)段共聚(ju)醚是指(zhi)疏水基(ji)聚(ju)氧(yang)(yang)丙烯基(ji)在中間(jian),親水基(ji)聚(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)烯基(ji)在兩端的嵌(qian)段共聚(ju)醚;常用丙二醇為(wei)引發(fa)劑,先與環氧(yang)(yang)丙烷加成聚(ju)合,再(zai)與環氧(yang)(yang)乙(yi)烷加成聚(ju)合成的高分子化合物.
2)PEP型(xing)嵌段共聚(ju)醚(mi)
PEP型(xing)嵌段共聚(ju)醚是自行合(he)成(cheng)的(de)(de)一種新型(xing)的(de)(de)非離(li)子(zi)表(biao)面活性(xing)劑(ji),它是以聚(ju)乙二醇(PEG)和環氧(yang)丙烷為(wei)原料,在堿催化劑(ji)的(de)(de)作用下,以陰離(li)子(zi)聚(ju)合(he)的(de)(de)方法使PO單體(ti)不斷接到PEG的(de)(de)兩端(duan)形成(cheng)PEP型(xing)聚(ju)醚.
2.3聚醚的功能化發展
為適應市場的(de)(de)需要,相關專(zhuan)家陸(lu)續開(kai)(kai)發(fa)了一系列的(de)(de)功(gong)能性聚(ju)(ju)醚,主要是從(cong)聚(ju)(ju)氧烯(xi)烴(jing)烷基(ji)醚(PAG)的(de)(de)末(mo)端進行酯(zhi)化(hua)(hua),或引進硅和(he)氟,從(cong)而開(kai)(kai)發(fa)出(chu)一系列具有(you)表面活性的(de)(de)功(gong)能性的(de)(de)聚(ju)(ju)醚;常見有(you):雙烷基(ji)聚(ju)(ju)醚(DEPE)、單醚酯(zhi)化(hua)(hua)聚(ju)(ju)醚、聚(ju)(ju)烷氧基(ji)醚酯(zhi)(MEEsPA)、聚(ju)(ju)氧烯(xi)烴(jing)烷基(ji)醚甲基(ji)丙烯(xi)酸(suan)單酯(zhi)(PAGMA)、新型的(de)(de)含硅聚(ju)(ju)醚、新型的(de)(de)含氟聚(ju)(ju)醚等,此類(lei)功(gong)能性聚(ju)(ju)醚是近年來發(fa)展(zhan)的(de)(de)主要趨(qu)向.
1)雙烷基聚醚
雙(shuang)烷(wan)(wan)基(ji)聚醚是將單醚型聚醚的(de)末端經基(ji)再用(yong)(yong)烷(wan)(wan)基(ji)封(feng)端,形成雙(shuang)烷(wan)(wan)基(ji)。常用(yong)(yong)封(feng)端基(ji)有(you)鹵代(dai)(dai)烷(wan)(wan)(如、溴代(dai)(dai)烷(wan)(wan)、氯代(dai)(dai)烷(wan)(wan))使用(yong)(yong)的(de)催(cui)化劑有(you)醇鈉(na)或金屬鈉(na)。它具有(you)一(yi)般聚醚的(de)通常特性,同時,由(you)于末端羥(qian)基(ji)的(de)取代(dai)(dai),大大提高了產品(pin)的(de)油溶性,呈(cheng)現出獨特的(de)性能.
雙烷基聚醚具有黏度指數高,流動點和凝固點低、親油性較強,且與礦物油及各種滲透劑的相容性良好,有較好的氧化穩定性及乳化性能,有一定的保水性、良好的潤滑性等特點,正是雙烷基聚醚的這諸多特性,使其在日用化工、合成潤滑油、化纖油劑、紡織印染等領域中得(de)到廣泛應用.
2)聚(ju)烷氧基醚酯(MEEsPA)
聚(ju)(ju)烷(wan)氧基醚(mi)酯(zhi),簡稱聚(ju)(ju)醚(mi)酯(zhi),是以高(gao)碳醇為起始劑,與EO/PO加成以后,末端的羥(qian)基再(zai)用(yong)高(gao)碳脂肪酸酯(zhi)化而得到的產品。聚(ju)(ju)醚(mi)酯(zhi)根據酯(zhi)化條件的不同,可以分為單酯(zhi)和(he)雙酯(zhi)。
聚醚(mi)酯同(tong)雙醚(mi)一樣,黏度(du)指數(shu)(shu)高,傾點(dian)低。當分子中(zhong)環(huan)氧丙(bing)烷比(bi)例增大時,黏度(du)指數(shu)(shu)與傾點(dian)均有些下降(jiang)。當主(zhu)鏈增長(chang)(chang)時,黏度(du)指數(shu)(shu)可升到最大值(zhi),而(er)傾點(dian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)不大,而(er)聚醚(mi)雙酯黏度(du)指數(shu)(shu)隨(sui)主(zhu)鏈的(de)增長(chang)(chang)而(er)增大,支鏈的(de)引入,使黏度(du)指數(shu)(shu)有所下降(jiang),傾點(dian)則隨(sui)著烷氧基(ji)主(zhu)鏈長(chang)(chang)度(du)和羧基(ji)鍵長(chang)(chang)度(du)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)而(er)變(bian)化(hua)(hua)(hua).
3)聚氧烯(xi)(xi)烴(jing)烷基醚甲基丙烯(xi)(xi)酸單(dan)酯(PAGMA)
PAGMA目前通常(chang)采(cai)用羥烷基甲基丙烯酸單酯(HAMA)法制備,在HAMA中,在BF3或SnCl4等路易斯酸的(de)(de)催化作用下使AO進(jin)行陽離子聚合(he);主要作為(wei)合(he)成樹(shu)脂的(de)(de)吸蝕(shi)劑(ji)、纖維(wei)的(de)(de)抗靜電劑(ji)、高效(xiao)的(de)(de)增(zeng)染劑(ji)、建筑用減水劑(ji)、木材尺寸穩(wen)定劑(ji)而獲(huo)得應(ying)用。它的(de)(de)衍生物可作為(wei)滌綸細旦絲、異形絲的(de)(de)紡絲用油劑(ji),以提(ti)高其平(ping)滑性(xing)、集束性(xing)能(neng)及耐摩擦性(xing)能(neng),其應(ying)用正在積(ji)極(ji)擴(kuo)大之中。
4)新型含硅聚醚
聚醚(mi)(mi)作(zuo)為(wei)改性(xing)硅(gui)油(you)(you)的(de)代表(biao)產品(pin)是(shi)二甲(jia)基硅(gui)氧烷的(de)下列結(jie)(jie)構之產品(pin),其(qi)親油(you)(you)的(de)聚硅(gui)氧部分(fen)(fen)與親水性(xing)的(de)聚醚(mi)(mi)部分(fen)(fen)組(zu)成新的(de)高分(fen)(fen)子表(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)(ji),并用于(yu)聚氨酯成形時(shi)的(de)消泡劑(ji)(ji)(ji),在改性(xing)硅(gui)油(you)(you)中,聚醚(mi)(mi)有(you)兩種不同(tong)形式:1)Si-O-C結(jie)(jie)合(he)型(xing)2)Si-C結(jie)(jie)合(he)型(xing);硅(gui)表(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)用于(yu)橡膠(jiao)和(he)(he)(he)塑料潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)及橡膠(jiao)、塑料、食(shi)品(pin)等(deng)的(de)脫膜劑(ji)(ji)(ji),氣溶(rong)膠(jiao)和(he)(he)(he)非(fei)氣溶(rong)膠(jiao)化妝(zhuang)品(pin),織物柔軟劑(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)調(diao)節(jie)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)方面。
5)新型含氟聚醚
含氟聚醚(mi)一般是從氟烯(xi)烴與脂肪(fang)核環(huan)氧(yang)化(hua)(hua)物以自由基反應而(er)得(de)。主要含氟聚醚(mi)有(you)部分氟代環(huan)氧(yang)化(hua)(hua)物及全氟環(huan)氧(yang)化(hua)(hua)物;全氟聚醚(mi)油(you)具有(you)優異的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)惰性(xing),極高的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)和熱穩(wen)定性(xing),在空氣中不燃燒(shao),有(you)很(hen)高的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)安(an)定性(xing),分解(jie)發熱溫度很(hen)高,并對氣態和液(ye)態氧(yang)有(you)很(hen)好穩(wen)定性(xing)。
全(quan)氟(fu)聚醚為氟(fu)代聚氨(an)酯(zhi)的(de)出現(xian)提供(gong)了(le)技術保證,氟(fu)酯(zhi)、氟(fu)醚由于(yu)具(ju)有良好的(de)耐熱性(xing)及(ji)潤(run)滑(hua)性(xing),應用于(yu)特種潤(run)滑(hua)油、特種聚氨(an)酯(zhi)材料中,此外(wai)在核工(gong)業(ye)、航(hang)空航(hang)天工(gong)業(ye)、電子工(gong)業(ye)、化學工(gong)業(ye)(惰性(xing)溶(rong)劑(ji)、惰性(xing)密(mi)封(feng)劑(ji)、潤(run)滑(hua)密(mi)封(feng)劑(ji)、特種機泵的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)、膠(jiao)片、磁帶的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)等(deng)),與此衍生出的(de)含氟(fu)表面活性(xing)劑(ji)在國民經濟的(de)眾(zhong)多領域發揮(hui)著獨特的(de)作用。
2.4聚醚的制備
聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)系(xi)非離子表面活(huo)性劑(ji)由環(huan)(huan)(huan)氧乙烷(wan)、環(huan)(huan)(huan)氧丙烷(wan)與起(qi)(qi)始(shi)劑(ji)在催化劑(ji)作用下發生開環(huan)(huan)(huan)加(jia)成反應(ying)(ying),生成的(de)醚(mi)類化合(he)(he)物.起(qi)(qi)始(shi)劑(ji)即疏水基原料,(如脂肪(fang)醇,脂肪(fang)胺、脂肪(fang)酸、脂肪(fang)酰(xian)胺等物質).將定(ding)量的(de)起(qi)(qi)始(shi)劑(ji)和氫氧化鉀催化劑(ji)投入(ru)(ru)干(gan)燥、潔凈(jing)的(de)5L不銹鋼(gang)高壓(ya)(ya)反應(ying)(ying)釜中(zhong),抽真空并用高純氮氣(qi)置換數次;先根據目(mu)標產物結構合(he)(he)成中(zhong)間體(ti),待反應(ying)(ying)釜內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力(li)(li)恒定(ding)30min后,再(zai)進(jin)(jin)行脫(tuo)水、聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he);反應(ying)(ying)溫(wen)度為105~140℃,反應(ying)(ying)壓(ya)(ya)力(li)(li)低于(yu)0.4MPa.無(wu)規結構的(de)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)是(shi)先將環(huan)(huan)(huan)氧乙烷(wan)(EO)和環(huan)(huan)(huan)氧丙烷(wan)(PO)混合(he)(he)均勻,再(zai)連續通(tong)入(ru)(ru)反應(ying)(ying)釜進(jin)(jin)行共(gong)聚(ju)(ju)(ju);嵌段結構的(de)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)則(ze)先通(tong)入(ru)(ru)EO進(jin)(jin)行均聚(ju)(ju)(ju),計量完(wan)畢后保持體(ti)系(xi)壓(ya)(ya)力(li)(li)恒定(ding)30min,然后再(zai)通(tong)入(ru)(ru)PO均聚(ju)(ju)(ju).通(tong)料完(wan)畢后,恒溫(wen)老化,降壓(ya)(ya)至(zhi)釜內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力(li)(li)恒定(ding)30min以(yi)上(shang).反應(ying)(ying)結束將產物進(jin)(jin)行中(zhong)和、過濾,得到目(mu)標聚(ju)(ju)(ju)醚(mi).
2.5聚醚合成工藝流程
起始(shi)劑(ji)+催化劑(ji)→真(zhen)空脫水→EO/PO→中間體→粗品聚醚(mi)→后(hou)處理→成品聚醚(mi)
2.6聚醚常見原料
1)起始劑(ji)(ji):常見(jian)的(de)有(you):單元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-丁醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、辛醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、十(shi)三(san)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、十(shi)八醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun);二(er)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、丙(bing)二(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun);三(san)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-丙(bing)三(san)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、三(san)羥(qian)(qian)甲(jia)基乙(yi)烷(wan)、三(san)羥(qian)(qian)甲(jia)基丙(bing)烷(wan);四元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-季戊四醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)、四氫呋(fu)喃;五元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-山梨醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun);六(liu)元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-甘露(lu)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun);八元(yuan)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)-蔗糖(tang);胺類-乙(yi)二(er)胺、多乙(yi)撐多胺、三(san)異丙(bing)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)胺;此類產品(pin)分(fen)子中(zhong)羥(qian)(qian)基位(wei)置(zhi)的(de)不同(tong)、相對分(fen)子質量的(de)大小不同(tong)、有(you)無側鍵及醚鍵的(de)數目,都使產品(pin)具有(you)不同(tong)的(de)性(xing)能,但均具有(you)優良(liang)的(de)表面活性(xing),具有(you)分(fen)散(san)、乳(ru)化、潤滑(hua)等多方面的(de)性(xing)能,從而使聚(ju)(ju)醚作為乳(ru)化劑(ji)(ji)、洗滌劑(ji)(ji)、消(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)、分(fen)散(san)劑(ji)(ji)、潤滑(hua)劑(ji)(ji)、聚(ju)(ju)氨酯泡(pao)沫(mo)塑料(liao)的(de)原料(liao),廣(guang)泛應(ying)用于紡織(zhi)、造紙、塑料(liao)、石油(you)、化纖、建材、醫藥、日用化工(gong)、金屬(shu)加(jia)工(gong)、合成潤滑(hua)材料(liao)、合成橡(xiang)膠、照相、食品(pin)發酵等工(gong)業(ye)部門中(zhong),起到增(zeng)加(jia)產量、降低(di)消(xiao)耗(hao)、節約(yue)能耗(hao)、提(ti)高質量的(de)積(ji)極作用。
2)環氧烷單體
環(huan)(huan)氧(yang)烷(wan)(wan)單體(ti)的(de)共(gong)(gong)聚(ju)(ju)有下列兩種(zhong)(zhong)情況:一是環(huan)(huan)氧(yang)乙烷(wan)(wan)和環(huan)(huan)氧(yang)丙(bing)烷(wan)(wan)的(de)共(gong)(gong)聚(ju)(ju),可(ke)改善聚(ju)(ju)醚(mi)的(de)水溶性(xing);另一種(zhong)(zhong)是環(huan)(huan)氧(yang)丙(bing)烷(wan)(wan)與環(huan)(huan)氧(yang)丁(ding)烷(wan)(wan)或四氫呋喃(nan)的(de)共(gong)(gong)聚(ju)(ju),可(ke)改善聚(ju)(ju)醚(mi)的(de)油(you)溶性(xing)。按單體(ti)的(de)種(zhong)(zhong)類和聚(ju)(ju)合條件的(de)不(bu)同,可(ke)以發生(sheng)無規(gui)共(gong)(gong)聚(ju)(ju)、嵌(qian)段共(gong)(gong)聚(ju)(ju)和接枝共(gong)(gong)聚(ju)(ju).
2.7聚醚的性能評估
1)濁點:
濁點的(de)測定在(zai)室溫(wen)下測定1%的(de)聚(ju)醚水溶液,記錄溶液由(you)濁變清時的(de)溫(wen)度(du).
2)粘度:
根據GB/T265,用蒸餾水配制所需濃度的聚(ju)醚乳液(ye),在30℃用SYP1003-Ⅲ型(xing)石(shi)油產品(pin)運動(dong)粘度測(ce)定儀測(ce)定其粘度.
3)乳化性:
用移液管(guan)取40mL質量(liang)(liang)分(fen)數為0.1%的聚醚溶(rong)液,置于100mL具(ju)塞量(liang)(liang)筒中(zhong);加入40mL礦物(wu)油塞住塞子,上下搖動30次(ci);靜置1min后(hou),于30℃觀(guan)察分(fen)出10mL水所需要的時(shi)間(jian).
4)潤濕性:
配(pei)制質量分數為(wei)1%的聚醚水(shui)溶(rong)液(ye)1000mL,放入(ru)1500mL燒杯中;剪裁直(zhi)徑(jing)10mm的帆布片,掛上5g砝碼后,放入(ru)聚醚水(shui)溶(rong)液(ye)中,控制其(qi)溫度在(30±1)℃,觀察帆布片沉降時間(jian).沉降時間(jian)越(yue)短,說明潤濕性越(yue)好.取(qu)10次平均值.
- 表面張力:
配制(zhi)一定質(zhi)量分數的聚(ju)醚(mi)水(shui)溶液(ye),用JZHY-1型(xing)表面張力(li)儀(yi)對聚(ju)醚(mi)的表面張力(li)進行測定.
6)起泡性:
配制一定(ding)濃度的(de)聚醚乳液,置于(yu)具有刻度的(de)具塞量筒中,劇烈震蕩20次后觀(guan)察其起泡(pao)(pao)情況(kuang),并記錄起泡(pao)(pao)高度;5min、30min、60min后再(zai)次觀(guan)察其起泡(pao)(pao)情況(kuang),并記錄起泡(pao)(pao)高度.
7)滲透性:
聚(ju)醚滲透(tou)性(xing)能(neng)的測定(ding)用帆布沉(chen)降法.濃度1%,溫度30±0.5℃,取(qu)10次平均值沉(chen)降時間愈短,滲透(tou)性(xing)能(neng)愈好.
8)失重率:
準確稱(cheng)量(liang)1g重的樣品,置于50ml的小(xiao)燒(shao)杯中,放入210℃的烘箱中烘至(zhi)規定時間取出,稍涼(liang)后置于干燥器中,冷至(zhi)室溫后稱(cheng)重,計算樣品的失(shi)重率
9)分子量分布:
聚醚分子量(liang)分布的測定用GPC法(fa),以(yi)聚乙二醇(chun)作為(wei)參照(zhao)物,四氫吠(fei)喃作溶劑.
2.8聚醚(mi)性能影響因素:
聚(ju)醚的性(xing)能由其結構決定,影響聚(ju)醚性(xing)能的因素很多,其中EO和PO在鏈段(duan)上(shang)的排列最為重要.
1)端基結(jie)構的(de)影響:
相(xiang)對分子質量(liang)及EO/PO比(bi)例均(jun)相(xiang)同(tong)的共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi),若端(duan)基結構不同(tong),其共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)的性(xing)(xing)能也(ye)有(you)差(cha)異(yi)。EO封(feng)端(duan)的共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)親水性(xing)(xing)較好,起(qi)泡(pao)性(xing)(xing)強(qiang),反應活性(xing)(xing)高;PO封(feng)端(duan)的共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)親水性(xing)(xing)差(cha),起(qi)泡(pao)性(xing)(xing)弱,反應活性(xing)(xing)低。共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)的端(duan)基可根(gen)據使(shi)用要求(qiu)在合成(cheng)時進行(xing)調節,也(ye)可以根(gen)據使(shi)用要求(qiu)對共(gong)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)的活性(xing)(xing)端(duan)基進行(xing)醚(mi)化(hua)或酯化(hua)封(feng)端(duan)。
2)起使劑種類影響(xiang):
當用一元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)、二元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)、三元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)或(huo)多(duo)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)胺作(zuo)起使劑(ji)時,分別得到(dao)一元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚、二元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚和多(duo)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚。一元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚為兩嵌(qian)段共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)物(wu)或(huo)無(wu)規(gui)(gui)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)物(wu),常用作(zuo)滌綸高(gao)速紡油劑(ji)的主要成分;二元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚可(ke)以(yi)制(zhi)備三嵌(qian)段或(huo)無(wu)規(gui)(gui)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)物(wu),其中嵌(qian)段聚(ju)(ju)醚是一種高(gao)分子(zi)表面活性劑(ji),可(ke)以(yi)用作(zuo)乳化劑(ji)、凈洗劑(ji)、抗靜電劑(ji)、模板(ban)劑(ji)等,而無(wu)規(gui)(gui)聚(ju)(ju)醚是聚(ju)(ju)氨酯(zhi)的原料;多(duo)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)醇(chun)共(gong)(gong)(gong)聚(ju)(ju)醚可(ke)用于抗靜電、聚(ju)(ju)氨酯(zhi)原料及原油的破乳等用途。
2.9聚醚濁點影響因素
聚醚表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)物性(xing)指標(biao)中,濁點是其非常重要的物理參數(shu),由于聚氧乙烯基(ji)上的醚鍵可(ke)以和水(shui)分(fen)子形成氫(qing)鍵,使(shi)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)具有親水(shui)性(xing),但當溶液(ye)(ye)受熱后,氫(qing)鍵的結(jie)合(he)力會減弱直至消失。在某一(yi)溫度(du)之上,表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)將不再(zai)與(yu)水(shui)結(jie)合(he),膠束(shu)聚集數(shu)增加,溶液(ye)(ye)中出現渾濁,并分(fen)離為富集膠束(shu)及貧(pin)膠束(shu)的兩個液(ye)(ye)相,這一(yi)溫度(du)即為濁點。聚醚表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)的濁點與(yu)聚氧乙烯基(ji)的質(zhi)量分(fen)數(shu)、相對分(fen)子質(zhi)量、起(qi)始劑(ji)等因素有關;
1)氧乙烯基含量
在分(fen)(fen)子量(liang)不變(bian)的(de)情(qing)況下(xia),隨著聚(ju)醚(mi)(mi)分(fen)(fen)子中(zhong)氧(yang)乙烯(xi)基含量(liang)的(de)增加其(qi)濁(zhuo)點(dian)普遍升高;親(qin)水(shui)性的(de)氧(yang)乙烯(xi)基團(tuan)含量(liang)越(yue)高,親(qin)水(shui)性越(yue)好,從(cong)而反映(ying)出,從(cong)無規聚(ju)醚(mi)(mi)的(de)結構來看,其(qi)分(fen)(fen)子中(zhong)既(ji)存在親(qin)水(shui)基團(tuan)又存在疏水(shui)基團(tuan),在聚(ju)醚(mi)(mi)相(xiang)與水(shui)結合成氫鍵的(de)數目越(yue)多,結合力越(yue)強,破(po)壞其(qi)結合狀態的(de)能量(liang)越(yue)高,導致聚(ju)醚(mi)(mi)的(de)濁(zhuo)點(dian)越(yue)高;
2)分子量
在(zai)聚(ju)醚分(fen)(fen)子(zi)(zi)中氧乙烯基含量為39%的(de)(de)情況下(xia),聚(ju)醚的(de)(de)羥值越小,相對分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量越大,濁點(dian)越低(di);隨著(zhu)聚(ju)醚分(fen)(fen)子(zi)(zi)量的(de)(de)增加(jia)及直(zhi)鏈長度的(de)(de)增長,分(fen)(fen)子(zi)(zi)間的(de)(de)作用力變大,使(shi)得(de)聚(ju)醚在(zai)水(shui)溶液中更容(rong)易形成膠束(shu),導致(zhi)與水(shui)的(de)(de)親和性降低(di),濁點(dian)也(ye)跟(gen)著(zhu)降低(di);
3)起始劑
相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量(liang)相(xiang)(xiang)同,不(bu)同引發(fa)劑的聚(ju)(ju)醚(mi)濁點(dian)(dian)大小(xiao)順序為:丁醇>月(yue)桂醇聚(ju)(ju)醚(mi),月(yue)桂醇>月(yue)桂酸聚(ju)(ju)醚(mi)。當起始劑的鏈(lian)(lian)長增加時(shi),分(fen)(fen)子(zi)中(zhong)的疏水(shui)基比例增大,分(fen)(fen)子(zi)同水(shui)之(zhi)間的氫鍵(jian)結合力(li)變弱(ruo),因(yin)而在相(xiang)(xiang)對(dui)分(fen)(fen)子(zi)質量(liang)相(xiang)(xiang)同的聚(ju)(ju)醚(mi)中(zhong),長碳(tan)鏈(lian)(lian)聚(ju)(ju)醚(mi)的濁點(dian)(dian)低于短碳(tan)鏈(lian)(lian)聚(ju)(ju)醚(mi);而酯(zhi)醚(mi)由于分(fen)(fen)子(zi)中(zhong)的酯(zhi)鍵(jian)形成氫鍵(jian)的能力(li)比醇醚(mi)分(fen)(fen)子(zi)中(zhong)的醚(mi)鍵(jian)小(xiao),因(yin)而與水(shui)的親和性較差,當溫度(du)升(sheng)高時(shi)較易發(fa)生脫水(shui)析出(chu),因(yin)而濁點(dian)(dian)較低。
4)無機電解質
常用電解質有兩類(lei),一類(lei)為(wei)合成聚(ju)醚通常用的催(cui)化劑,(如(ru),氫(qing)氧(yang)化鈉(na)(na)、碳(tan)酸(suan)鈉(na)(na)、氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)(jia)、碳(tan)酸(suan)鉀(jia)(jia));另一類(lei)為(wei)在聚(ju)醚的后處理過程(cheng)及使用過程(cheng)中易出現的物質,(如(ru),醋酸(suan)鈉(na)(na)、磷酸(suan)二(er)氫(qing)鈉(na)(na)、氯化鉀(jia)(jia)、氯化鈣)
電解質可以(yi)降(jiang)低聚醚的(de)(de)(de)濁(zhuo)點,基(ji)本上(shang)呈線(xian)性關系(xi)造成濁(zhuo)點下降(jiang)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)是電解質的(de)(de)(de)鹽(yan)析(xi)作用。鹽(yan)析(xi)的(de)(de)(de)機理主要是失水(shui)(去溶(rong)(rong)劑(ji))作用。而(er)鹽(yan)析(xi)能力(li)是與離(li)子種類(lei)有關,當向溶(rong)(rong)液中加入電解質時(shi),由于電解質對(dui)水(shui)的(de)(de)(de)親和力(li)大于水(shui)對(dui)聚醚的(de)(de)(de)氫(qing)鍵(jian)結合,而(er)使水(shui)逐漸有脫離(li)的(de)(de)(de)傾向,使濁(zhuo)點下降(jiang)。
5)酸
合成聚(ju)醚以(yi)后,通常用醋酸或(huo)者磷酸來(lai)中(zhong)和(he)其(qi)中(zhong)的(de)堿性催化劑(ji),,酸對(dui)共聚(ju)聚(ju)醚濁點(dian)(dian)的(de)影響(xiang)不顯著(zhu);現酸對(dui)嵌段(duan)聚(ju)醚濁點(dian)(dian)的(de)影響(xiang)則比較(jiao)顯著(zhu),在較(jiao)低的(de)濃度范圍內即可提高(gao)嵌段(duan)聚(ju)醚的(de)濁點(dian)(dian).