环氧氯丙烷的开环聚合:实验原理

醚属Lewis碱,环醚的氧原子易受阳离子进攻,一般可进行阳离子开环。许多用于乙烯基单体阳离子聚合反应的引发剂也可用于环醚的阳离子开环聚合,包括Lewis酸、强质子酸、碳阳离子源/Lewis酸复合体系等。在质子酸引发的环氧氯丙烷的阳离子开环聚合体系中加入醇类化合物可减少环化低聚物的生成。其聚合反应机理为“活性单体机理”,聚合体系的阳离子不位于增长链末端,而是在单体分子上。其反应过程如下所示:

聚环氧氯丙烷醚(PECH)是聚氨酯产品的重要原料,不仅可与聚氨酯等材料复合制成综合性能优良的胶黏剂,而且与吡啶等叔胺反应后可制备得到兼具破乳和絮凝性能的高效水处理剂以及通过结构改性可获得聚醚类的高分子液晶材料。

本实验以乙二醇(EG)为起始剂,进行环氧氯丙烷(ECH)阳离子聚合。单体环氧氯丙烷(ECH)属于三元环,极为活泼,均聚或共聚时副反应较多,易发生分子内的向高分子的链转移(“回咬”反应)形成冠醚或发生链转移形成小分子齐聚物。副反应产物两者可占总质量分数的30%~40%,可影响PECH的相对分子质量( M)及其分布、平均官能度(  f),因此控制PECH的 M 及 f 对产品的性能有着重要的影响。

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