Ossidu tal-polyethylene ta 'piż molekulari għoli (PEO) huwa kompost polimeru użat ħafna b'solubilità tajba fl-ilma, tossiċità baxxa, u proċessar u molding faċli. Jista 'jintuża bħala film solubbli fl-ilma-, aġent tad-daqs tat-tessuti, li jħaxxen, flokulant, lubrikant, dispersant, reducer ta' drag milwiema, addittiv kosmetiku, aġent antistatiku, eċċ. Is-sintesi tal-ossidu tal-polyethylene ġeneralment tadotta reazzjoni tal-lott, u ċ-ċavetta tinsab fil-katalizzatur. Sa mis-sittinijiet, ġew studjati u stabbiliti varjetà ta 'katalisti. Is-sistemi ta' aktar suċċess jinkludu: organozinc-polyol-monool, alkoxyaluminium-ilma-acetylacetone, alkylaluminum-ilma-acetylacetone, alkylaluminum-ilma-acetylacetone żingu, art rare kompost-alkylaluminum-ilma, eċċ.
1 Sinteżi ta 'Ossidu tal-Polyethylene
Ir-reazzjoni ta 'polimerizzazzjoni ta' l-ossidu ta 'l-etilene fuq katalizzatur eteroġenju hija reazzjoni ta' polimerizzazzjoni anjonika ta 'koordinazzjoni, u hemm opinjonijiet differenti dwar il-mekkaniżmu tagħha [3]. Markova studja r-reazzjoni ta 'l-ossidu ta' l-etilene fuq uċuħ ta 'ossidu u idrossidu bl-użu ta' spettroskopija infra-aħmar, li tissuġġerixxi proċess ta 'polimerizzazzjoni ta' erba'-passi: (1) monomeri ta 'ossidu ta' etilene adsorbiti fuq il-wiċċ tal-katalizzatur (adsorbiment fiżiku); (2) iċ-ċirku-ftuħ iseħħ billi jitkissru r-rabtiet tal-karbonju-ossiġnu; (3) polimeru jiġi ffurmat gradwalment u adsorbit fuq il-wiċċ tal-katalizzatur (kimisorbiment); u (4) il-katina tal-polimeru tikber.
Koher, Osgan, u oħrajn qiesu l-proċess ta' polimerizzazzjoni bħala proċess ta' tliet-passi (ara l-Figura 1):
(1) Il-monomeru u l-katalist jiffurmaw ligands (Ⅰ→←Ⅱ);
(2) Il-monomeri kkoordinati jduru u jgħaddu minn ċaqliq ta 'ċarġ (Ⅱ→Ⅲ);
(3) Żieda fil-piż tal-elettroni twassal għal tkabbir tal-katina (Ⅲ→Ⅳ).
Ġew irrappurtati ħafna sistemi ta 'katalist, iżda ftit għandhom valur industrijali. Is-sezzjonijiet li ġejjin jintroduċu xi wħud mis-sistemi katalisti l-aktar komuni. 1.1 Organozinc-Polyol-Sistema Monool
Japanese researchers [4] studied this system around 1970. They found that the product obtained by reacting organozinc compounds with polyols, polythiols, polyphenols, polythiophenols, and other polyfunctional compounds containing -OH or -SH groups, or mixtures thereof, and then reacting them with monools, or the product obtained by reacting organozinc compounds with monools and then reacting them with the above-mentioned polyfunctional compounds, or mixtures thereof, as a catalyst for the polymerization of epoxides such as ethylene oxide alone or the copolymerization of two or more epoxides, has good catalytic activity. For the polymerization of ethylene oxide, the amount of catalyst is generally 0.05% to 1% of the monomer weight, and the polymerization reaction temperature is 5 to 100℃. After a reaction time of >10 sigħat, ir-rata ta 'konverżjoni tista' tilħaq aktar minn 95%, u l-viskożità speċifika (ηsp/C, fejn ηsp hija l-viskożità speċifika u C hija l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni, imkejla bħala soluzzjoni milwiema ta '0.1% fi 30 grad) tilħaq 2.26 m³/kg.
Il-komposti organozinc f'din is-sistema huma ġeneralment: żingu dimetil, żingu dietil, żingu di-n-propil, żingu etiletossi, eċċ.; komposti polifunzjonali li fihom gruppi -OH jew -SH huma ġeneralment: ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, monothioglycol, ethylenedithiol, resorcinol, eċċ., U l-alkoħol monohydric jeħtieġ li jkollu inqas minn 60 atomi tal-karbonju.
L-esperimenti juru wkoll li l-attività tas-sistema tal-katalizzatur ta 'hawn fuq hija ħafna aħjar minn dik tal-prodotti miksuba billi tirreaġixxi organozinc ma' alkoħol poliidriku, ilma, jew alkoħol monoidriku waħedhom bħala katalisti tal-polimerizzazzjoni tal-epossidu.
2 Applikazzjonijiet ta 'Ossidu tal-Polyethylene
L-ossidu tal-polyethylene huwa trab abjad. M'għandha l-ebda riħa speċjali. Testijiet bijoloġiċi juru li għandu tossiċità baxxa. PEO jinħall kompletament fl-ilma u jinħall f'xi solventi organiċi. Għandu irtubija u termoplastiċità. Il-punt ta' trattib huwa 65-67 grad . Il-punt ta 'fraġilità huwa -50 grad. Meta msaħħna għal temperatura ogħla mill-punt tat-trattib tagħha, tista 'tiġi pproċessata f'diversi forom u films. Għandu reżistenza għolja għall-erożjoni batterika, mhux se taħsir, u għandu igroskopiċità baxxa fl-atmosfera. PEO ta 'piż molekulari għoli għandu wkoll effett ta' flokulazzjoni. Għandu taħlita tajba ma' reżini oħra [1]. Ir-relazzjoni bejn il-viskożità intrinsika [η] u l-piż molekulari tas-soluzzjoni tal-ossidu tal-polyethylene tikkonforma ma 'Mark-Houwink. Relazzjoni: [η]=KM2
Fejn K u a huma kostanti f'mezz partikolari.
PEO għandu stabbiltà kimika tajba, huwa reżistenti kemm għall-aċidi kif ukoll għall-alkali. Minħabba li l-istruttura molekulari tagħha m'għandhiex gruppi kimikament attivi, huwa diffiċli li tgħaddi minn reazzjonijiet kimiċi oħra ħlief għad-dekompożizzjoni taħt kundizzjonijiet ħorox. Madankollu, minħabba l-pari ta 'elettroni kondiviżi fuq l-atomi ta' l-ossiġnu ta 'l-etere fil-katina tal-polimeru, għandha tendenza qawwija li tifforma bonds ta' idroġenu, u tista 'tifforma kumplessi assoċjati ma' diversi komposti organiċi ta 'piż-molekulari- baxx, polimeri organiċi, u ċerti elettroliti inorganiċi. Kemm jekk huwiex PEO solidu jew soluzzjoni milwiema ta 'PEO, il-piż molekulari jonqos b'ħin ta' ħażna fit-tul. Dan huwa prinċipalment minħabba degradazzjoni ossidattiva. Il-preżenza ta 'traċċi ta' klorin, perossidi, permanganati, persulfati, jew joni tal-metall ta 'tranżizzjoni (Gu⁻, Cu²⁺, Cu⁻, Fe¹⁺, u ¹²⁺) kollha jistgħu jaċċelleraw id-degradazzjoni ossidattiva. Stabbilizzaturi, bħal butylated hydroxytoluene, 5%-10% (w) isopropanol anidru, etanol, u ethylene glycol, huma tipikament miżjuda biex inaqqsu b'mod effettiv id-degradazzjoni ossidattiva.
2.2 Aġenti taż-Żamma tal-Filer tal-Polpa u Adeżivi tal-Karta Solubbli tal-Ilma-
Fil-produzzjoni tal-karta tal-polpa tal-injam, spiss jiżdiedu fillers biex il-karta tkun bajda u mhux-riflettiva. Madankollu, proporzjon konsiderevoli ta 'fillers u fibri fini jintilfu waqt il-produzzjoni tal-karta. Jekk 0.5% mili huwa miżjud għal kull tunnellata ta 'fibra niexfa... Ossidu tal-polyethylene ta' piż molekulari għoli (PEO) ta '0.25-0.05 kg jista' jnaqqas b'mod sinifikanti t-telf ta 'fillers u fibri fini. Ir-reżina PEO turi wkoll effett sinerġistiku fuq flokulanti użati b'mod komuni, ittejjeb mhux biss ir-rata ta 'żamma ta' mili, pigmenti u fibri, iżda żżid ukoll ir-rata tat-tnixxif.
PEO għandu solubilità fl-ilma eċċellenti. Is-soluzzjoni milwiema tagħha għandha viskożità għolja, li tisparixxi wara t-tnixxif, u tagħmilha adattata għall-formulazzjoni ta 'adeżivi solubbli fl-ilma-. Fl-industrija tal-karta, PEO jintuża bħala adeżiv waqt l-istralċ tal-karta, li jippermetti li r-romblu tal-karta jinfetaħ mingħajr ma titqatta 'l-karta. Il-piż molekulari tal-PEO użat idealment għandu jkun bejn 300,000 u 600,000, b'distribuzzjoni ta 'piż molekulari raġonevolment wiesgħa.
2.4 Thickener
Ossidu tal-polyethylene ta 'piż molekulari għoli (PEO) għandu kapaċità qawwija ta' tħaxxin; jista 'jħaxxen soluzzjonijiet f'konċentrazzjonijiet baxxi ħafna u huwa reżistenti għall-aċidi u l-alkali. Iż-żieda ta 'ammont żgħir ta' PEO ta 'piż molekulari għoli għal soluzzjonijiet tad-deterġent tista' żżid b'mod sinifikanti l-viskożità tal-aġent tat-tindif u tikkontrolla l-flussibbiltà tagħha biex tkun adattata għal diversi applikazzjonijiet. Pereżempju, meta tnaddaf uċuħ vertikali, aġent tat-tindif eħxen jista 'jżid il-ħin ta' kuntatt bejn l-aġent tat-tindif u l-wiċċ li qed jitnaddaf, u b'hekk itejjeb l-effett tat-tindif. Iż-żieda ta’ ammont żgħir ta’ PEO ta’ piż molekulari għoli ma’ soluzzjonijiet ta’ aċidu idrokloriku u aċidu sulfuriku tista’ teħxien dawn is-soluzzjonijiet, u tagħmilhom aktar faċli biex jiġu ttrasportati u użati.
