双烷基EO/PO共聚醚的合成与表征

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以醇为引发剂的环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚醚是一种重要的非离子型表面活性剂,广泛用于洗涤剂、分散剂、起泡剂、乳化剂、润滑剂及高速纺丝油剂等。但由于聚醚分子链末端活性羟基的存在,不耐酸碱和高温,用作表面活性剂时易产生较多的泡沫。而用短碳链的烷基将末端羟基取代后而制得的双烷基聚醚,由于消除了氢键的作用,与一般聚醚相比,具有好的耐热氧化性、化学稳定性、表面活性、生物降解性以及相对低的粘度和优良的润湿性能。 双烷基聚醚的合成目前主要采用Wiliamson法,在碱催化下以C1~4的短链卤代烷烃作为封端剂将聚醚末端羟基替换为烷基。国外此技术比较成熟,已投入了工业化生产。国内对双烷基聚醚的研究较少,不够系统充分,且工艺成本高。国内外对于以丙二醇为引发剂,EO/PO嵌段共聚醚的合成研究较多,而对无规共聚醚的合成研究除本实验室外尚未出现,进而制备以丙二醇为引发剂的双烷基EO/PO无规共聚醚也没有报道。 本论文主要以丙二醇为引发剂制备了一系列EO、PO无规双烷基共聚醚。探讨了其制备工艺;研究了双烷基共聚醚的合成条件、结构与性能的关系;将制备的双烷基聚醚应用于锦纶66高速纺丝油剂,进行了应用尝试;并对双烷基聚醚合成的新工艺进行了探索。主要得到以下结果: 1.羟基聚醚的合成过程中,合适的除水工艺为:先加催化剂,高纯氮置换4次,在90℃抽真空除水,再将经除水处理过的引发剂利用负压吸进反应釜,然后升温加料进行聚合。此工艺可以有效地消除引发剂损失,从而使计量更准确,减少对产品羟值和分子量的影响。吸附剂用量为体系质量的1‰时,过滤效果最好,产品澄清透明。 2.研究了对羟基聚醚进行烷基化封端制备双烷基聚醚的制备工艺,探讨了影响封端率的各种因素。采用固体KOH催化体系和KOH水溶液催化体系来进行Wiliamson法封端,丁基和乙基封端率均达到85%以上。 3.利用红外光谱和核磁共振等方法表征了双烷基EO、PO共聚醚的结构;分析了共聚醚结构和性能之间的关系,研究了双烷基聚醚的结构对其物化性能的影响规律,结果表明:随着封端率的增大,双烷基聚醚的起始热分解温度提高,分解速度加快,乙基封端率为88%以及丁基封端率为76%的样品起始热分解温度与
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