环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展-消泡剂.PDFVIP

第 l0期 高 分 子 通 报 13 · 环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的研究进展 刘 佳，程 斌 (北京化工大学，新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室，北京 100029) 摘要：综述了环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚合机理 聚合工艺及其应用。环氧乙烷环氧丙烷共聚醚的聚 合按其催化剂体系 的机理可以分为阴离子聚合 、阳离子聚合和配位 聚合三类 ，其中阳离子聚合应用较少 。在环 氧乙烷和环氧丙烷开环聚合生成共聚醚 的反应中，不同的反应工艺条件对生成 的聚醚有着很大的影响。同样 比例的环氧乙烷和环氧丙烷 ，因聚合反应器设计、反应器种类、起使剂种类 催化剂种类与用量 温度 加料 方式 端基结构等的不同，所合成的共聚醚会产生不同的结构和性能。环氧乙烷环氧丙烷共聚形成 的聚醚可 以分为嵌段共聚醚和无规共聚醚两类。其 中，嵌段共聚醚可以分为 EPE和 PEP两类 。 关键词 ：环氧乙烷 ；环氧丙烷；聚醚 ；开环聚合 ；聚合机理；聚合工艺；嵌段共聚醚 ；无规共聚醚 ；应用 引言 环氧乙烷 (EO)环氧丙烷 (P0)共聚醚是一种重要 的非离子型表面活性剂，其性能可以通过相对分子 质量以及 E0和 P0比例的不同进行调控。。环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 自问世以来发展异常迅速 ，在生 产和生活方面得到了极为广泛的应用 。特别是近年来 ，在生物材料、纳米材料 、介孔材料的设计制备中 起到重要的作用。环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚的分子 ，不但能够 自组装成形态不同、尺寸可调的纳米单 元 ，而且反应后易除去，是一种优 良的纳米材料模板剂 ，已经在介孔材料的设计合成过程得到应用 。随 着介孔材料在分离提纯 、催化 、传感器 、生物材料 、环境能源、信息通信等领域越来越广泛的应用 ，对介孔 结构的要求也越来越高 ，环氧乙烷环氧丙烷共聚醚模板剂也因其结构及性能的可设计性得到越来越多的 关注。聚醚分子具有 良好的生物相容性，可以很容易地进行功能性基团修饰 ，在生物材料中也得到广泛 应用。随着人们对纳米材料、介孔材料以及生物材料等热门领域 的研究不断深入，环氧乙烷环氧丙烷共 聚醚分子的应用价值和应用范围必将大大提升。 1 聚合机理 已有报道的各种环氧化物开环聚合催化剂体系按聚合机理可分为三类 ：阴离子聚合 、阳离子聚合与 配位聚合。 1．1 阴离子开环聚合 目前工业上普遍采用的方法是阴离子聚合法，齐永新等 j对阴离子开环聚合催化体系进行总结。阴 离子开环聚合催化剂包括 ：碱金属化合物体系和碱土金属化合物体系。碱金属化合物体系包括碱金属氢 氧化物 、醇盐等。一般常用的催化剂有氢氧化钾、氢氧化钠 、醇钾及醇钠等。碱土金属化合物体系中，比 较有代表性的是 sr、Ba基的碱土金属化合物 。使用这些化合物，最后合成 出相对分子质量较高、分布较 窄的聚醚 。 阴离子开环聚合机理一般认为 ：环氧化物与碱金属氢氧化物或其醇盐作用产生了醇盐阴离子引发聚 合，该阴离子段通过与单体分子的连续开环反应不断增长成聚合物链。环氧化物的阴离子聚合反应具有 活性阴离子聚合的特点，通常不发生终止反应 。连续加入不同的环氧单体，形成嵌端共聚物 ．力Ⅱ人混合 作者简介 ：刘佳(1984)，女，硕士研究生，主要从事新型聚合的设计合成 与性能控制的研究； * 通讯联 系人 。E-mail：chengb@mail．buct．edu．CR 高 分 子 通 报 2008年 10月 单体，形成无规共聚物。 1．2 阳离子开环聚合 阳离子开环聚合的引发剂体系主要包括质子酸，Lewis酸，碳正离子和氧翁离子。在环氧化物的阳离 子开环聚合反应 中，增长反应是通过叔氧翁离子活性中心与单体不断反应进行的。得到的聚环氧化合物 相对分子质量分布较窄，但反应条件一般较为苛刻 ，且副反应较多，除生成聚乙二醇和聚丙二醇外 ，还生 成具有很强致癌性的二嚼烷等低分子齐聚物 ，因此工业上很少采用。 1．3 配位开环聚合 配位开环聚合中主要有双金属氰化物催化剂 ，金属卟啉催化剂 ，烷基金属催化剂 ，稀土配合物催化 剂 ，磷腈类催化剂等五类。 1．3．1 双金属氰化物(DMC)催化剂(DoubleMetalCyanide)