聚氧化乙烯课件.ppt

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1、聚氧化乙烯材料科学与工程081陈迪108045011聚氧化乙烯聚氧化乙烯的概述聚氧化乙烯的制备聚氧化乙烯的性质聚氧化乙烯的应用和发展趋势聚氧化乙烯的概述聚氧化乙烯[25322-68-3]树脂是环氧乙烷经多相催化开环聚合而成的高分子量均聚物，它是一种白色的易流动的水溶性和热塑性树脂。结构式：H-(-OCH2CH2-)n-OH或(CH2CH2O)。聚氧化乙烯产品的分子量可以在很大的范围内变动，相对分子质量200～20000的产品被称为聚乙二醇(PEG)，它们是粘性液体或蜡状固体：分子相对质量1x105～1x10

2、6的产品被称为聚氧化乙烯。国外的研究和生产1933年，Staudinger和Lonmann在环境条件下，采用钙、锶、锌等的氧化物为催化剂，经过60天至2年得长时间聚合，制得分子量10万以上的高分子量聚氧化乙烯。1958年，美国联合碳化物公司采用碳酸锶等高活性催化剂，率先在工业上制得分子量100万以上的高聚物，用“POLYOX”商品名销售。1961年，日本明成化学工业株式会社成功制得高分子量聚氧化乙烯。1966年，日本制铁化学工业株式会社开始工业生产聚氧化乙烯，以“PEO”商品名销售。国内的研究和生产20世纪

3、70年代，无锡化工研究所开始研究聚氧化乙烯。1976年，浙江大学化工系研制出三乙基铝—乙酰丙酮—水系催化剂。1984年，上海化工研究所有机室开始聚氧化乙烯的研究。1993年，上化工研究所试车成功，国产的聚氧化乙烯树脂开始面市。聚氧化乙烯的制备聚氧化乙烯PolyethyleneoxidePEO聚氧化乙烯——指平均分子量2万以上的乙二醇或环氧乙烷和水高聚物的总称。聚合方法氧烷基聚合路易士酸为催化剂乙二醇和水为引发剂多相催化聚合烷基金属化合物为催化剂烷氧基绿水乙酰基乙烯酮、烷氧基绿水乙酰丙酮、烷氧基绿水乙酰丙酮合

4、锌、稀土化合物烷基铝水实验室制备气体鼓泡聚合首先将局和溶剂和催化剂加入鼓泡聚合反应器内，将反应器置于水浴中，边搅拌，边鼓泡通入气体环氧乙烷。聚合反应的温度随环氧乙烷的通入升高，聚合温度可根据要求控制。通入环氧乙烷后，便逐渐生成白色聚氧化乙烯固体颗粒，且越来越多，搅拌也越来越困难。最后体质通入环氧乙烷，将聚合物与溶剂分离，聚合物经干燥后成为易流动的白色粒状和粉末。静置聚合将聚合溶剂和催化剂加入干燥的无氧无水的耐压瓶内，再加入定量的液体环氧乙烯，密封好。充分摇混后静置于一定温度下的恒温水浴中。加入环氧乙烯后，便

5、逐渐生成白色聚合物。催化剂活性越高，聚合时间越长，生成的聚合物就越多。达到规定的聚合时间后，拆开耐压瓶，将聚合物和溶剂分离，干燥聚合物，得到小块状和粒状的聚氧化乙烯。工业上的制备聚氧化乙烯属于溶液淤浆聚合，大体上包括以下六个部分：原料和溶剂的精制；催化剂的制备；聚合反应；固体聚合物与聚合溶剂的分离；聚合物的干燥和后处理；聚合溶剂的回收；聚氧化乙烯的性质物理性质聚氧化乙烯是环氧乙烷开环聚合而成的线型有规则的螺旋结构。有下列一些特性。完全溶于水，溶于某些有机溶剂。其溶液在低浓度下具有很高的粘性。是具有柔软性、高

6、强度的热可塑性树脂。可以用压延、挤压、铸塑等方式进行加工。耐细菌侵蚀，不会腐败，在大气中的吸湿性通常不大。超高分子的聚合物具有絮凝作用。与其他树脂的相容性好。良好的的液体减阻剂。与各种极性化合物形成缔结。低毒性水溶液的性质溶解性无水时溶液中锯齿型曲折型溶液的性质室温下可以与水任意比例混合分子量越大，浓度越高，水溶液的粘度就越大；分子量越高，其凝聚性也越大；强紫外线会促其分解粘度拉丝性凝聚性减阻性稳定性有机溶剂溶液的性质聚氧化乙烯在很多有机溶剂中都有一定的溶解度。在室温下，难溶于芳烃、脂肪族一元醇，但稍加热即

7、可溶解。即使在室温下不能溶解的溶剂，加入少量的助溶剂后就有可能溶解。聚氧化乙烯在有机溶剂中的溶液粘度也非常大。树脂形式的性质力学性质可伸展性——取决于用特性粘度表示的分子量吸湿性吸湿性非常低与其他树脂的相容性和许多化合物具有很好的相容性2.化学性质和生物毒性缔合络合物聚氧化乙烯可以和很多物质形成络合物，因为其醚氧键未共用电子对聚合物有很强氢键结合力，所以它能与各种单体、聚合物电子受体产生缔合作用。缔合作用假塑性分子量越高，假塑性越强浓度越低，假塑性下降水凝胶聚氧化乙烯通过用γ-射线或通过乙烯基单体和过氧化物

8、引发剂进行化学交联，可以从线型分子变为交联的水凝胶。改性后基本不溶于水和其他溶剂，其网状结构呈现出高的水容量和吸收及释放其它溶剂的典型水凝胶性质。氧化环氧乙烷的高分子量聚合物无论在贮存、加工还是溶液中，对氧化降解都是敏感的。添加5%~10%（质量）的无水异丙醇、乙醇、乙二醇和丙二醇可以使水溶液稳定，溶液浓度10-5%~10-2%（质量）的二价锰离子也是有效的稳定剂。热稳定性将聚氧化乙烯加热至65~67℃则会软化，