一種含氟聚醚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬聚酸合成技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種含氣聚酸及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酸是高分子主鏈中含有酸鍵的聚合物，它通常是W環(huán)氧乙燒巧0)、環(huán)氧丙烷 (P0)等為主要原料。聚酸具有表面張力較小，有良好的潤(rùn)滑性能特性；W及良好的乳化力， 能形成穩(wěn)定的乳液。從而使聚酸作為乳化劑、洗涂劑、消泡劑、分散劑、潤(rùn)滑劑、聚氨醋泡沫 塑料的原料，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、塑料、石油、化纖、合成潤(rùn)滑材料等行業(yè)。
[0003] 濁點(diǎn)是聚酸非常重要的物理參數(shù)，聚氧乙締酸上的酸鍵可W和水分子形成氨鍵， 使表面活性劑具有親水性，但當(dāng)溶液受后熱氨鍵結(jié)合力減弱直至消失。在某一溫度之上，非 離子表面活性劑不再與水結(jié)合，膠束聚集數(shù)增加，溶液中出現(xiàn)渾濁，并分離為富集膠束及貧 膠束的兩個(gè)液相，運(yùn)一溫度即為濁點(diǎn)。非離子型表面活性劑的濁點(diǎn)與氧乙締基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、 相對(duì)分子質(zhì)量、引發(fā)劑等因素有關(guān)。紡絲油劑主要成分是環(huán)氧乙燒巧〇)/環(huán)氧丙烷（P0)共 聚酸，同時(shí)聚酸也作為一類重要的高分子表面活性劑。性能良好的油劑隨著濃度和溫度的 改變，乳化液的粘度應(yīng)變化平穩(wěn)，粘度的大小直接影響到油劑的平滑性、勻附性和可紡性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種含氣聚酸及其制備方法，使用的聚酸中環(huán)氧乙烷基單體 的成分適中，同時(shí)引入了 [(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒，增加了體系內(nèi)的氨鍵， 氨鍵的增加有利于濁點(diǎn)的提高。
[0005] 本發(fā)明的一種含氣聚酸，為環(huán)氧乙燒、[(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒 和環(huán)氧丙烷的無(wú)規(guī)共聚物，其結(jié)構(gòu)式為：
[0006]
[0007]其中，m= 10 ~20,n= 20 ~30,k= 1 ~3。 陽(yáng)00引所述含氣聚酸為環(huán)氧乙燒、[(1，1，2, 2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷 在起始劑的條件下無(wú)規(guī)共聚得到，環(huán)氧乙燒巧0)和環(huán)氧丙烷（P0)比例是聚酸最重要的指 標(biāo)之一，對(duì)聚酸性能的影響也很大。聚酸分子鏈由多個(gè)E0和P0鏈節(jié)排列而成，與E0相比， P0鏈節(jié)上有一個(gè)側(cè)基，空間位阻較大。E0/P0比增大，即P0鏈節(jié)減少，側(cè)甲基數(shù)量下降，分 子間空間位阻減少，與水分子之間形成的氨鏈數(shù)目多，所W濁點(diǎn)也升高。同時(shí)聚酸分子鏈中 支鏈結(jié)構(gòu)的存在會(huì)降低表面張力，隨E0/P0增大，含支鏈甲基的P0鏈節(jié)減少，因而表面張力 升高，因此聚酸大分子鏈中必須含有一定量的P0。但聚酸與水分子所形成的氨鍵主要依靠 酸中的氧原子，所W濁點(diǎn)升高有限，[(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒的引入，由于 氣元素的存在，與水分子之間形成的氨鏈數(shù)目多將增加，能進(jìn)一步提高聚酸的濁點(diǎn)，同時(shí)氣 元素都處于支鏈位置，將進(jìn)一步降低聚酸的表面張力。含氣聚酸中氣在聚酸的支鏈上，運(yùn)樣 的結(jié)構(gòu)既能保證聚酸具有低的表面張力，同時(shí)又不影響到聚酸的親水性。
[0009] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
[0010] 如上所述的一種含氣聚酸，相對(duì)分子量為1000~4000。在聚酸分子中氧乙締基含 量不變的情況下，相對(duì)分子質(zhì)量越高則聚酸的濁點(diǎn)越低。但聚酸分子量增加時(shí)，整個(gè)分子的 親水性上升，表面張力會(huì)增加。相對(duì)分子量為1000~4000時(shí)，聚酸W液態(tài)方式存在，適應(yīng) 于紡絲油劑的應(yīng)用。 W11] 如上所述的一種含氣聚酸，其濁點(diǎn)為50~100°C。
[0012] 如上所述的一種含氣聚酸，其表面張力25~40dyn/cm。表面張力降低W后會(huì)使 體系的潤(rùn)濕性顯著提高。在紡絲時(shí)，纖維絲束與油劑接觸時(shí)間極短，為保證在接觸的瞬間油 劑分子能迅速均勻地附著在纖維上，并在高速拉伸纖維表面積迅速增大時(shí)，油劑能迅速地 擴(kuò)散到所有的表面，就要求紡絲油劑對(duì)纖維的潤(rùn)濕速度要快，具有較低的表面張力。聚酸中 環(huán)氧乙燒含量越高其表面張力越大，因?yàn)楣簿鬯岱肿又械腜0含量增加，P0帶有支鏈的結(jié)構(gòu) 使分子覆蓋表面的能力增大，聚酸的表面張力降低。同時(shí)，共聚酸分子中的親水基鏈增長(zhǎng)， 即E0值增大，將導(dǎo)致表面活性降低，運(yùn)是由于親水鏈增長(zhǎng)，降低了表面活性劑在表面上的 濃度。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種含氣聚酸的制備方法，步驟為：將起始劑和強(qiáng)堿共混，然后升 溫至105~125°C，再加入混合均勻的環(huán)氧乙燒、[(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒 和環(huán)氧丙烷，在保護(hù)氣氛下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)壓力小于0. 4MPa，達(dá)到預(yù)定分子量后即得到 含氣聚酸。
[0014] 如上所述的一種含氣聚酸的制備方法，所述起始劑為下醇；所述下醇的量為環(huán)氧 乙燒、[(1，1，2, 2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷總質(zhì)量的1-5%。。當(dāng)起始劑的 鏈長(zhǎng)增加時(shí)，分子中的疏水基比例增大，分子同水之間的氨鍵結(jié)合力變?nèi)?，因而在相?duì)分子 質(zhì)量相同的聚酸中，長(zhǎng)碳鏈聚酸的濁點(diǎn)低于短碳鏈聚酸；而醋酸由于分子中的醋鍵形成氨 鍵的能力比醇酸分子中的酸鍵小，因而與水的親和性較差，當(dāng)溫度升高時(shí)較易發(fā)生脫水析 出，因而濁點(diǎn)較低。下醇對(duì)于聚酸的濁點(diǎn)有提升作用。
[0015] 如上所述的一種含氣聚酸的制備方法，所述強(qiáng)堿為氨氧化鐘或氨氧化鋼；所述強(qiáng) 堿的量為環(huán)氧乙燒、[(1，1，2, 2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷總質(zhì)量的1-5%。。
[0016] 如上所述的一種含氣聚酸的制備方法，所述環(huán)氧乙燒、[(1，1，2, 2-四氣乙氧基） 甲基]環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷的用量按摩爾比為10~20:1~3:20~30。隨著環(huán)氧乙燒含 量的提高共聚酸的濁點(diǎn)顯著提高，可通過(guò)調(diào)節(jié)E0用P0聚酸中的配比來(lái)改變共聚酸的濁點(diǎn)， 同時(shí)含氣量要嚴(yán)格控制，過(guò)低達(dá)不到設(shè)計(jì)的需要，過(guò)高則會(huì)影響聚酸的親水性，因此結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì)是滿足使用需求的有效途徑。
[0017] 如上所述的一種含氣聚酸的制備方法，所述保護(hù)氣氛為氮?dú)鈿夥栈蚨栊詺怏w氣 氛；所述預(yù)定分子量是指產(chǎn)物的相對(duì)分子量為1000~4000。
[0018] 如上所述的一種含氣聚酸的制備方法，所述達(dá)到預(yù)定分子量后的產(chǎn)物還進(jìn)行中 和、吸附、真空脫水、干燥和過(guò)濾。
[0019] 本發(fā)明為了提高聚酸的使用效率，W及聚酸隨著濃度和溫度變化的穩(wěn)定性，在聚 酸主要成分環(huán)氧乙燒巧〇)/環(huán)氧丙烷（PO)共聚酸的基礎(chǔ)上引入[a，l，2,2-四氣乙氧基） 甲基]環(huán)氧乙燒，由于氣元素的存化與水分子之間形成的氨鏈數(shù)目多將增加，能進(jìn)一步提 高聚酸水溶液的濁點(diǎn)。聚酸主要成分環(huán)氧乙燒巧0)在聚酸分子中主要起到親水性，環(huán)氧丙 燒（P0)主要起到降低表面張力的作用，環(huán)氧乙燒巧0)的比例高則濁點(diǎn)高，但環(huán)氧乙燒巧0) 的比例過(guò)高，聚酸的表面張力偏大，不能在紡絲油劑中的應(yīng)用；簡(jiǎn)單地通過(guò)調(diào)整環(huán)氧乙燒 巧0)和環(huán)氧丙烷（P0)的比例，產(chǎn)品的性能無(wú)法再進(jìn)一步提高，因此引入[(1，1，2,2-四氣乙 氧基）甲基]環(huán)氧乙燒就很好地解決了運(yùn)一難題，既保持了較高的濁點(diǎn)又具有較低的表面 張力。但含氣量須嚴(yán)格控制，同時(shí)氣元素應(yīng)在支鏈上，因?yàn)橹麈溕嫌邢噜彽臍馓即嬖跁r(shí)，主 鏈上的氧原子就不再具備親水性。
[0020] 有益效果：
[0021] 1.聚酸中環(huán)氧乙烷基單體的成分適中，同時(shí)引入了 [(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲 基]環(huán)氧乙燒，增加了體系內(nèi)的氨鍵，氨鍵的增加有利于濁點(diǎn)的提高。
[0022] 2.含氣聚酸中[(1，1，2, 2-四氣乙氧基）甲基]環(huán)氧乙燒由于支鏈的存在降低了 聚酸的表面張力。
[0023] 3.含氣聚酸可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療藥品、潤(rùn)滑劑、紡絲油劑或表面活性劑領(lǐng)域。
[0024] 4.含氣聚酸中氣在聚酸的支鏈上，運(yùn)樣的結(jié)構(gòu)既能保證聚酸具有低的表面張力， 同時(shí)又不影響到聚酸的親水性。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，運(yùn)些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可W對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，運(yùn)些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限 定的范圍。
[00%] 本發(fā)明的一種含氣聚酸，含氣聚酸為環(huán)氧乙燒、[(1，1，2,2-四氣乙氧基）甲基]環(huán) 氧乙燒和環(huán)氧丙烷的無(wú)規(guī)共聚物，其結(jié)構(gòu)