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聚环氧乙烯PEO主讲人：张元松指导教师：刘伟良1本章主要知识结构PEO概述制备性质应用2PEO概述聚氧化乙烯(Polythyleneoxide)又称聚环氧乙烷,是环氧乙烷多相催化开环聚合而成的高分子量聚合物。其分子式为CH2—CH2—O。由环氧乙烷聚合而成不同聚合度的高分子量物质,具有明显的晶型结构,其聚合物的性能主要取决于平均分子量的大小,当相对分子量200～600时呈稠状液体;相对分子量在1000以上时呈腊状固体;100万以上时呈疏质或硬质固体,色泽随分子量、催化剂和溶剂不同而变化。硬度和软化温度随分子量增大而减小,水溶液可盐析,溶于三氯甲烷、二氯甲烷等,不溶于乙醚、乙烷。3PEO聚合机理阳离子聚合阴离子聚合配位聚合41、阳离子聚合EO用SnCl4引发聚合时,得到分子量最高为5000的聚合物和副产物二氧六环及2一甲基1,3一二氧五环。二氧六环是在链增长中产生的。由于环氧化合物的阳离子聚合仅生成低分子量产物,且副反应又多。所以没有用这一方法来生产聚合物产品。562、阴离子聚合EO可以用醇盐、氢氧化物和负碳离子来引发聚合,用碱引发聚合可制得具有经端基的聚醚,这是目前工业上所采用的方法用碱引发时,EO聚合最高可得分子量40000一50000的聚合物。原因是EO对阴离子增长种具有较低的反应活性,以及增长种向单体或聚合小分子发生链转移。7以NaOH作催化剂为例此反应为逐步的活性聚合8配位聚合环氧化合物的配位聚合是从1950年代发展起来的,这种配位聚合引发剂可分为两大类:第一类是碱土金属化合物。第二类为AI、Zn的醇盐以及从Al、Zn有机金属化合物所衍生的产物和稀土配合物。以下用AIR3一H2O和AIR3一H20一络合剂体系的聚合为例。9a：AIR3一H2O体系10b：AIR3一H20一乙酰丙酮体系Vandenberg发现11性质水溶性及水溶液性质络合性有机溶液性质固体树脂的性质结晶性氧化降解性热稳定性生物毒性12水溶性及水溶液性质室温下,PEO可以和水以任意比例互溶。高浓度水溶液的黏度较大,因此高分子量PEO很难配成高浓度的水溶液。例如：100万≤1%溶液是粘稠的=2%溶液成为非胶粘的弹性胶体2%溶液成为坚韧的水塑炼聚合物昙点：在水的沸点附近，PEO变的不溶于水所对应的温度。1314热稳定性软化温度65~67℃分解温度150℃生物毒性口服毒性非常低难被胃肠道吸收不刺激皮肤,激活能力低、损伤眼睛的能力也很轻微15医药工业造纸印刷采油采矿农业市政建设PEO应用16医药工业PEO聚合物的长链和其结合的水分子像一个屏障保护着被修饰的药物,使其不被酶降解、肾脏迅速清除或是和细胞表面蛋白质作用,因此降低了不利的免疫作用。无毒性和成胶性细菌不易在PEO上生长17造纸印刷分散剂絮凝剂抗静电剂聚氧化乙烯的稀溶液加入到抄纸浆料中,可吸附在浆料纤维表面形成一层滑而不粘的水合膜,使纤维具有良好的悬浮性而不致沉降过快,从而使纤维分散而减少絮聚,改善纸张的匀度、强度和表面性能适量PEO可以提高填料、颜料和纤维的滞留率及回收率,获得较纯净的回收水含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物与离子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共同使用，可取得更好的抗静电效果18市政建设利用高分子量PEO的减低流体阻力的特性,在消防水管系统中添加少量的PEO树脂可使水管理中摩擦阻力降低多达80%左右,有利于远距离物体及高层建筑的灭火在一些高压射流系统中加入适当浓度的高分子量PEO会产生象针状似的高速射流,这种射流可用于切割一些软的物体,例如纸板、皮革、橡胶、织物以及部分固化的石棉刹车片19农业20采油采矿采油工业中,在钻井泥浆里加入PEO可以增稠和润滑,提高泥浆质量,控制壁界面处流体的损失,防止酸和生物对井壁的侵蚀。使用PEO水溶可避免油层的堵塞和有价值流体的流失,提高油田产量,避免注入液渗入油层.在采矿工业中,PEO主要用于洗矿和矿物的浮选。洗煤时用低浓度PEO可将煤中悬浮物很快沉降下来,絮凝液可循环使用。21最新研究成果聚氧化乙烯对急性后肢缺血大鼠运动耐力的影响及可能的作用机制----南方医科大学PEO可延长急性后肢缺血大鼠的力竭运动时间从而改善运动耐力，发挥抗疲劳作用。电纺丝法制备聚环氧乙烯超细纤维----吉林大学材料科学与工程学院研究结果表明,水溶液的浓度对得到连续的超细纤维起决定性作用。22最新研究成果聚氧化乙烯气体分离膜的发展----中国科学院大连化学物理研究所聚氧化乙烯类膜材料含有大量与CO2有很强相互作用的醚氧基团,使得它具有很高的CO2/lightgases(例如:H2、N2、CH4)溶解选择性,因此带来很高的CO2/lightgases选择性.PEO基聚合物电解质的制备----黑龙江工程学院材料与化学工程学院PEO基聚合物电解质具有稳定的电化学性能,良好的机械性能以及与界面相容性比较稳定等优点23本内容大部分资源来自浙江大学硕士论文《高分子量聚氧化乙烯的制备》及近几年相关的最新论文