环氧化物聚合中的影响因数

1、环氧化物聚合中的影响因数环氧化物聚合中的影响因数一、水生产实践经验告诉我们，水在环氧化物的聚合中，是极其重要的机械杂质。极微量水，在聚合中，影响聚酸的分子量。聚合过程中的来源，有两个方面，一是原料中的微量水，包括起始剂、催化剂、单体中的含水量。二是起始剂和催化剂反应过程所生成的水。前者只要严格控制原料规格、易于解决。后者视起始剂的性质，分别对待。如合成三羟基系列聚酸时，常以甘油为起始剂，氢氧化钾为催化剂，反应方程式是：H：COHH：C0KHC0H+3K0HHC0K+3H坛''H：C-LoHH:COK由于甘油和水之沸点相差较大，故使甘油和氢氧化钾先反应，生成醇钾，用减压脱水的方法

2、，可以除去反应过程生成的水。乂如对合成单羟基系列聚酸时，常用正丁醇为起始剂，氢氧化钾为催化剂：C1H90H+K0HC1H90K+H：0-k由于正丁醇和水之相图可知，正丁醇和水形成恒沸物混合物，且恒沸点较高，这种水分，就较难除去，对这种水分必须在专门脱水设备上进行，或者可以加入第三组分苯，苯和水形成共沸物,恒沸点乂较低，易于蒸出，这样也可以把反应过程生成的水除净。因此，起始剂和催化剂反应生成水的除净，视起始剂性质而变。在碱性催化剂聚合时，微量水和环氧化物反应，生成二元醇，反应方程式是：CH3cH3II1CHCH，+HQHOCHCHQH1/CH:CHHHOCHsCHH-0/3 / 9环氧化物聚合中

3、的影响因数由上可知，在聚醒生产的固定配比中，起始剂醇类的用量是特定的，微量水的增多，实质上就是增加醇的用量，从而使产物的聚合度下降，也就是说，降低聚酸的分子量。微量水对分子量之影响见图3-1。尤其在多羟基聚醒的生产中，如三羟基（甘油为起始剂）或五羟基（木糖醇为起始剂）聚酸，当微量水增加时.，微量水和环氧丙烷、环氧乙烷作用，生成丙二醇、乙二醇。因此，就等于加进了二醇类的起始剂，这样不但增加了起始剂的量，而且改变了起始剂的性质。也就是说，在多羟基聚醛中，二羟基聚酸含量就增多，多羟基聚酹在整个聚酸中的百分含量相对就降低，从而影响多羟基聚暇的质量。当这些聚酸，在制作泡沫塑料等应用时，它和异氟酸酯反应的

4、交链密度显然降低，从而使产品质量指标下降。聚醒粗制品，经后处理，得精制品聚酸。该聚酸中微量水，同样是重要指标之一。因为聚醛类产品，常常是聚氨酯的中间体,它必须和异氨酸酯起反应，才能制得各种各样的产品。水分增加不但使异氨酸酯用量增多，而且影响制品的强度和其他性能。综上所述，微量水在聚暇生产中是一个关键，由于水的存在往往生产过程中出现不正常现象，因此必须予以足够的重视。二、醛聚合用的单体，要求纯度高，杂质必须控制在一定含量以下，才能保证一定的聚合速度和分子量。环氧化物中的醛是聚醛聚合的阻聚剂，醛含量增加，诱导期延长，聚合速度降低，因此聚酸生产周期就延长。当含醛量高至一定量时，严重影响开环聚合，有的

5、甚至根本不聚合。因此，环氧化物中含醛量必须控制在一定数值之内。醛对环氧化合物开环的阻聚机理还不十分清楚。在软质聚氨酯泡沫塑料的生产中，环氧丙烷的含醛量，对泡沫体强度之影响，见表3-3表3-3醛对泡沫体强度影响含醛量（丙醛抗拉强度延伸比重ppm)公斤/厘米,%克/厘米34000.463336.50.0332000.925416.00.048(1001.300388.00.036由表可见，环氧丙烷中含醛量愈低，聚氨酯泡沫塑料的质量愈好。特别是抗拉强度，随着环氧丙烷中含醛量的减少有显著提高。三、影响聚合速度的因素3 / 9环氧化物聚合中的影响因数进行任何反应，我们都希望在不影响转化率的前提下，加快反

6、应速度，以达到符合多快好省的目的。在环氧乙烷，环氧丙烷的均聚和共聚过程中，影响反应速度的因素很多，主要的是温度、压力、起始剂、催化剂、原料纯度和体系内空间介质性质等等。一般说来，聚酸的聚合，要求所使用的单体和起始剂，必须有一定的纯度，其中最主要是含氧量、含水量和含醛量等，必须达到一定的标准，否则反应的速度和产品质量就会受到影响。例如氧和醛是阻聚剂，它将延长诱导期，水将直接和单体作用生成相应的醇类，这就等于增加起始剂的用量，其结果将使反应速度加快和使产物的分子量降低。温度是影响反应速度的一个主要因素。一般说来，反应体系内的温度愈高，反应速度愈快。但是控制温度乂必须同时考虑下列各种因数：(1)单体

7、的活性愈大，使用温度将愈低。(2)对四氢吠喃等开环来说，温度愈高，转化率将愈低，因此反应温度愈低愈好。（3）催化剂的效果好，可以降低反应温度。上面这些因素，有些是相互矛盾的，因此一般的原则是在不影响转化率和产品质量的前提下，尽量提高反应温度，以缩短反应时间。压力是由单体在一定温度下所产生的，也代表反应时单体的浓度，因此如果反应在开始时的压力为5.5Kg/cml在一段时间后,压力下降至近零（或至充氮压力），即表示单体已消耗完，接近反应末期。由于单体在一定的反应温度下，都是气体，产物是粘稠液体，因此根据平衡原理，加大压力，将会加快反应速度。不过,我们必须维持一定的反应温度，不能使温度太高，以保证产品质量，所以压力亦不能过高，否则反应中所放出的热量，将使温度上升很快。选择催化剂，一般要考虑效果，经济和操作方便等因素。路易氏酸效果很好，但价格较贵，操作亦不方便。因此，如果反应温度不需要太低，将尽量采用醇