聚环氧丙作为重要的聚氨工业原料,其分子量对所合成聚氨酯的性能具有重要影响。目前聚环氧丙烷分子量的测定方法包括
化学分析和仪器分析两类:化学分析法根据羟值计算产物的分子量,合成过程中副反应及反应程度等因素会影响其准确度;凝胶色谱作为仪器分析中测定分子量的普适方法,一般采用
聚苯乙烯作标样,待测聚合物与聚苯乙烯的结构差异会影响测试准确度。
环氧丙烷开环聚合而成的线型
聚醚多元醇。分子量较低的又称作聚1,2-
丙二醇醚,是链端为羟基的无规立构聚合物。分子量较高的又称作聚氧化丙烯,有的具有立构规整结构,有的为非晶态弹性体。由于环氧丙烷含有不对称碳原子,通过β键断裂开环能得到光学活性的聚合物:
1944年P.H.施洛塞尔等报道,环氧丙烷与水在
氢氧化钠存在下反应生成聚氧化丙烯二醇。 1952年 M.E.普鲁伊特等报道,用
三氯化铁与环氧丙烷的反应物作为催化剂,制得分子量大于十万的聚氧化丙烯。1963年
通用汽车轮胎与橡胶公司试制了聚氧化丙烯橡胶,其牌号为Dynagen XP-139。
聚1,2-
丙二醇醚是不挥发性粘稠液体,无色至
褐色;大都溶于、醇、酯、烃类和
卤代烃;分子量较低的溶于水,水溶性随分子量增加而下降,随温度增加而下降;分子量分布较窄。聚
环氧丙烷有的是非晶态的,有的是结晶的,结晶含量取决于
聚合催化剂;
熔点在66~75℃的范围内,玻璃化温度为-72~-75℃。聚氧化丙烯弹性体具有耐
臭氧、耐热老化、耐油等性质。它的动态性能,包括弹性、滞后性、累积热及低温曲挠性等比较优异,可在-65~120℃范围内使用。它的加工性能良好,塑炼温度在50~90℃。均聚胶可用
过氧化物和硫黄共同
硫化;与
烯丙基失水甘油醚共聚的橡胶可直接用硫黄硫化。聚合
聚1,2-
丙二醇醚及其衍生物是
环氧丙烷在
氢氧化钠或
氢氧化钾溶液存在下,与水、
二醇、
多元醇或胺等含活性氢的化合物反应生成的。高分子量的聚氧化丙烯一般是由纯制的环氧丙烷在干燥的惰性
溶剂中,在催化剂存在下进行配位聚合制得的。
聚合催化剂分三类:①以
烷基铝为基础的催化剂,如烷基铝-水-
乙酰丙酮(或乙基丙酮锌)催化剂;②以烷基锌为基础的催化剂,如烷基锌-水体系;③非烷基金属的催化剂, 如
三氯化铁与环氧丙烷的反应物和双金属氧桥
醇盐等。为了得到便于用硫黄
硫化的弹性体,可使
环氧丙烷与带双键
侧基的环氧
烷烃,如
烯丙基失水甘油醚、
丙烯酸失水甘油酯、3,4-环氧-1-
丁烯、
乙烯基环氧环己烷等共聚合,其中以烯丙基失水甘油醚的效果最好,用量占
单体总量的6%即足以硫化。应用
聚1,2-
丙二醇醚用作液压
流体、润滑剂、
表面活性剂和聚氨酯泡沫塑料或橡胶的中间体。
环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物(见嵌段共聚合)可用作表面活性剂及原油破乳剂;无规共聚物可用作润滑剂和火介质。聚氧化丙烯橡胶能用作各种座垫。