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一、概況
01 聚醚的定義
聚醚是指含有環(huán)氧結(jié)構(gòu)的化合物經(jīng)開(kāi)環(huán)與含有活潑氫的有機(jī)化合物發(fā)生聚合反應(yīng)，生成分子主鏈中含有醚鍵的高分子聚合物。其中，含有環(huán)氧結(jié)構(gòu)的化合物通常是環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧丁烷(BO)、四氫呋喃(THF)等。其中，含有活潑氫的有機(jī)化合物稱(chēng)為起始劑。
02 聚醚的分類(lèi)
聚醚的單體為環(huán)氧烷，環(huán)氧烷單體之間能夠發(fā)生聚合反應(yīng)，按單體種類(lèi)和聚合條件的不同，可以發(fā)生嵌段共聚或無(wú)規(guī)共聚，得到嵌段聚醚或無(wú)規(guī)聚醚。
嵌段聚醚是環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)分別形成均聚長(zhǎng)鏈段并在主鏈上間隔排列的聚醚。按照嵌段順序的不同可以分為EPE型或PEP型。
無(wú)規(guī)聚醚是環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)在分子鏈上無(wú)規(guī)排列，兩種單體在主鏈上呈隨機(jī)分布，沒(méi)有一種單體能在分子鏈上形成單獨(dú)的較長(zhǎng)鏈段。
二、聚醚的應(yīng)用
聚醚型非離子表面活性劑是一類(lèi)非常重要的表面活性劑，具有優(yōu)良的表面活性和靈活的HLB值的可調(diào)節(jié)性，因而在食品、藥物、化妝品、纖維及其相關(guān)工業(yè)中有著廣泛的用途，常用作潤(rùn)滑劑、洗滌劑、乳化劑、分散劑、消泡劑等。
01 嵌段聚醚的應(yīng)用
環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)嵌段共聚物是高分子聚醚型表面活性劑。分子中聚氧乙烯基部分是親水基，聚氧丙烯基部分因帶有甲基而具憎水性故為疏水基。其性能隨相對(duì)分子質(zhì)量以及EO和PO混合比例的不同而不同，結(jié)構(gòu)有著豐富的可設(shè)計(jì)性。
近年來(lái)，嵌段聚醚廣泛地應(yīng)用到增溶、萃取、生化分離、藥物緩釋、組織工程、介孔材料以及醫(yī)藥和化妝品等方面，主要有表面活性劑復(fù)配、嵌段聚醚的功能化、生化分離、界面吸附這幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
02 無(wú)規(guī)聚醚的應(yīng)用
在環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)的無(wú)規(guī)共聚物中，其中的聚氧乙烯鏈段可使產(chǎn)物具有水溶性，而聚氧丙烯鏈段則使產(chǎn)物在常溫下能保持液態(tài)。無(wú)規(guī)聚醚具有逆溶的性質(zhì)(即其水溶液溫度升高至某一點(diǎn)時(shí)，出現(xiàn)相分界，形成油、水兩相；溶液溫度降低至某一點(diǎn)時(shí)，相界面消失，油相又再溶于水相中，形成均一的聚醚水溶液)。
無(wú)規(guī)聚醚的應(yīng)用范圍包括剎車(chē)油、淬火劑、脫模劑、消泡劑以及用于織物、壓縮機(jī)和橡膠加工諸方面的潤(rùn)滑劑等。其中，應(yīng)用較廣的是在高速紡油劑中。它具有在加熱器上低殘留、高速紡摩擦加捻時(shí)低白粉量、優(yōu)良耐磨性以及溫度變化時(shí)其粘度影響小等特點(diǎn)，成為油劑配方中的主要成份。
三、聚醚的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系
聚醚的結(jié)構(gòu)主要包括五大核心要素：起始劑、環(huán)氧乙烷（EO）/環(huán)氧丙烷（PO）的比例、環(huán)氧乙烷（EO）/環(huán)氧丙烷（PO）聚合方式、分子量、封端劑。
01 起始劑
聚醚是具有兩親結(jié)構(gòu)的分子，是由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷與起始劑在催化劑作用下發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng)，生成的醚類(lèi)化合物。聚醚的起始劑對(duì)于聚醚的應(yīng)用尤為重要，，聚醚的起始劑根據(jù)官能度不用通常包括一元醇、多元醇以及胺類(lèi)物質(zhì)，一元醇多為正丁醇、異辛醇、十二醇、異構(gòu)十三醇、十八醇等，多元醇起始劑有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油、三羥甲基丙烷等三元醇及季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇；胺類(lèi)起始劑為乙二胺、二乙烯三胺、三乙醇胺以及多乙烯多胺等。
不同的起始劑應(yīng)用不一樣，當(dāng)用一元醇作為起始劑時(shí)，得到一元醇聚醚，部分一元醇聚醚可用作高速紡化油劑主要組分，如丁醇聚醚、C8~C18醇聚醚、C11-C13異構(gòu)聚醚等；烯丙醇作為起始劑的聚醚一般不會(huì)單獨(dú)使用，一般用來(lái)改性含氫硅油。當(dāng)用二元醇做起始劑時(shí)，得倒二元醇聚醚，嵌段結(jié)構(gòu)的二元醇聚醚是一種高分子表面活性劑，常用作乳化劑、洗滌劑、破乳劑等。由多元醇或多元胺作起始劑的聚醚可用于洗滌、破乳劑聚氨酯的合成等。
02 環(huán)氧乙烷（EO）/環(huán)氧丙烷（PO）的比例
環(huán)氧乙烷（EO）/環(huán)氧丙烷（PO）的比例對(duì)于聚醚的性能影響也非常大，EO含量高，親水性強(qiáng)，PO含量高，親油性強(qiáng)。由于EO比例的影響，作為消泡劑的聚醚，EO含量一般不會(huì)超過(guò)15%。一般來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)產(chǎn)品的需求對(duì)聚醚中EO/PO的比例進(jìn)行設(shè)計(jì)。
03 環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷聚合方式
根據(jù)投加環(huán)氧乙烷（EO）和環(huán)氧丙烷（PO）方式的不同，聚醚一般分為嵌段聚醚和無(wú)規(guī)聚醚。
嵌段聚醚和無(wú)規(guī)聚醚之間的區(qū)別在于：
(1)嵌段聚醚的滲透性能遠(yuǎn)好于相應(yīng)的各種無(wú)規(guī)聚醚;
(2)嵌段聚醚的濁點(diǎn)明顯低于無(wú)規(guī)聚醚。在嵌段聚醚中，EO和PO的排列較為整齊，使分子間作用力加大，在水溶液中擺脫水的“拉力”的能力變強(qiáng)，從而濁點(diǎn)降低;
(3) 嵌段聚醚在高溫(210℃)下的熱失重率高于無(wú)規(guī)聚醚。這是由于嵌段聚醚中PO鏈段上甲基的存在造成的.甲基的存在使得分子內(nèi)空間位阻增加，分子的熱穩(wěn)定性降低;
(4)嵌段聚醚的粘度明顯高于無(wú)規(guī)聚醚.嵌段聚醚中，EO和PO的整齊排列，造成了分子力的增大，提高了聚醚的粘度，這和嵌段對(duì)濁點(diǎn)的影響是一致的。
嵌段聚醚的這些特殊性說(shuō)明，EO和PO的各種排列方式均影響無(wú)規(guī)聚醚的性能，這種變化當(dāng)走向盡頭，即從無(wú)規(guī)變成了嵌段時(shí)，其性能也就發(fā)生了質(zhì)的變化。例如滲透性能，對(duì)無(wú)規(guī)聚醚而言，EO封端不利滲透，PO封端可以改善滲透。但當(dāng)變成嵌段時(shí)，即使把所有的EO全部放在尾端，其滲透也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于所有無(wú)規(guī)聚醚(包括PO封端的無(wú)規(guī)聚醚)。利用嵌段聚醚的這些特點(diǎn)，可以合成許多具有特殊性能的助劑，如現(xiàn)在用于生產(chǎn)實(shí)踐的滲透劑、消泡劑等。
04 分子量
聚醚的分子量和起始劑相關(guān)性比較大，不同官能度的起始劑能做到的聚醚的分子量不一樣，對(duì)于其應(yīng)用也不一樣。例如一元醇起始的聚醚分子量一般不超過(guò)2000。
05 封端劑
聚醚除去以EO或者PO封端之外，有些時(shí)候?yàn)榱耸咕勖丫邆淠撤N特殊性能，還會(huì)對(duì)聚醚進(jìn)行封端，封端劑不同，其產(chǎn)品的粘度、表面張力均不一樣，常見(jiàn)的封端劑有長(zhǎng)鏈脂肪酸以及丁醇等。
綜上所述，聚醚的結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用性能影響非常大，所以說(shuō)，聚醚的結(jié)構(gòu)無(wú)論對(duì)于聚醚的合成還是聚醚相關(guān)牌號(hào)的推薦都非常關(guān)鍵。
