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劉燕軍 白云東 林非凡摘 要:研究了在相同EO/PO比和相對分子質(zhì)量下,不同引發(fā)劑對無規(guī)聚醚結(jié)構的影響,其中長碳鏈 聚醚比短碳鏈聚醚具有更好的乳化、潤濕性,適用于各類油劑,如:POY,FDY,HOY,UDY等,其中以長 碳鏈酸為引發(fā)劑的聚醚性能更好;而短碳鏈聚醚只在POY中有少量應用。主題詞:無規(guī)聚醚 引發(fā)劑 紡絲油劑無規(guī)聚醚(簡稱聚醚)是化纖油劑的重要原料 之一,其平滑性良好,同時有較好的集束性,且粘 溫特性好,耐高溫、不易結(jié)焦[1]。它經(jīng)常作為油劑 中的平滑劑、乳化劑,而且由于其性能的“可定做 性”,可通過改變聚醚的結(jié)構來影響油劑的應用性 能。國內(nèi)曾有文獻報道對短脂肪鏈為引發(fā)劑的聚 醚性能的研究[2~4],但對于引發(fā)劑鏈較長的聚醚 研究較少。本文討論了長鏈引發(fā)劑聚醚結(jié)構與性 能之間的關系,與短鏈引發(fā)劑聚醚進行了比較,分 析了不同紡絲工藝用油劑中聚醚單體的選擇。1 實驗1.1 材料與試劑環(huán)氧乙烷(EO),工業(yè)品,北京燕山石化公司 產(chǎn);環(huán)氧丙烷(PO),工業(yè)品,天津大沽化工廠產(chǎn); 氫氧化鉀,分析純,天津試劑一廠產(chǎn);月桂酸,工業(yè) 品,印度尼西亞產(chǎn);月桂醇,工業(yè)品,馬來西亞產(chǎn); 正丁醇,天津試劑二廠產(chǎn)。1.2 實驗方法1.2.1 聚醚的合成聚合反應在5 L不銹鋼高壓釜中進行。將準 確稱取的氫氧化鉀和引發(fā)劑加入反應釜中,抽真 空充氮(高純氮)4次。升溫至120℃,通入混勻的 EO,PO,控制反應壓力小于0.4 MPa。通料完畢, 降壓,將產(chǎn)物進行后處理,放料。1.2.2 聚醚性能的測試粘度的測定 在T=303±0.1 K下,用毛細 管粘度計測定樣品的粘度。濁點的測定[5] 配制1%的聚醚水溶液,加熱使之變濁,在攪拌下記錄溶液由濁變清時的溫 度作為濁點。潤濕性的測定[5] 采用帆布沉降法,濃度 1%,T=303±0.5 K乳化力的

測定[3] 取1%聚醚水溶液20 mL 置于100 mL具塞試管中,加入20 mL 7#白油,上 下振蕩5次,靜置1 min,再上下振蕩5次,靜置1 min,重復5次,然后靜置,觀察分出10 mL水所 用的時間。水數(shù)的測定 容量法,GB 11277-89。 表面張力的測定[5] 環(huán)法,JYHZ-1型表面 張力測定儀。以酸為引發(fā)劑的聚醚簡稱酯醚,以醇為引發(fā) 劑的聚醚簡稱醇醚,EO/PO比均指摩爾比。2 結(jié)果與討論2.1 引發(fā)劑結(jié)構對聚醚性能的影響(見表1)由表1可知,在相同的EO/PO比和相對分 子質(zhì)量下,不同的引發(fā)劑的聚醚性能如下。濁點:不同引發(fā)劑的聚醚濁點大小有以下順 序:丁醇>月桂醇聚醚,月桂醇>月桂酸聚醚。當 引發(fā)劑的鏈長增加時,分子中的疏水基比例增大, 分子同水之間的氫鍵結(jié)合力變?nèi)?因而在相對分 子質(zhì)量相同的聚醚中,長碳鏈聚醚的濁點低于短 碳鏈聚醚;而酯醚由于分子中的酯鍵形成氫鍵的 能力比醇醚分子中的醚鍵小,因而與水的親和性 較差,當溫度升高時較易發(fā)生脫水析出;同時,由 于以酸為引發(fā)劑的聚醚在合成過程中會形成少量 的雙酯,即: R-C=O-O(EO)n(PO)m-O- O=C-R,造成聚醚的水溶性下降,因此這類聚 醚的濁點較低。而月桂酸聚醚又具有較長的烷基 鏈,因而濁點更低,在常溫下已不能很好的溶于水 中,呈白色渾濁狀。