聚氧化乙烯的水溶性研究(3)
1.1.1 物理性质
（1） 表观性质
聚氧化乙烯是白色粒状和粉末状聚合物，结晶度较高，呈球晶结构。软化点65℃~67℃，脆化点-50℃，密度1.15g/cm3~1.22g/cm3，表观密度0.2g/cm3~0.35g/cm3，工业要求灼烧残渣低于2%（重量比）[10]。
（2） 溶解性
聚氧化乙烯可溶于乙腈、热的苯、甲苯等有机溶剂，不溶于烷烃、乙醚、乙醇[11]。聚氧化乙烯完全溶解于水，其水溶液呈中性或弱碱性，高相对分子量聚氧化乙烯在室温下能以任意比率与水混合，其浓度低时为粘稠溶液，随着浓度的增加，溶液从凝胶状逐渐变成橡胶状弹性体[12,13]。
（3） 水溶液黏度
聚氧化乙烯水溶液的黏度不仅与聚合物的相对分子量、溶液的浓度有关，而且与溶液的温度、剪切速率、加入的无机盐浓度等有关。溶液的黏度随着温度的升高而下降，对于相对分子量为10×104g/mol~500×104g/mol的聚氧化乙烯，当溶液温度由10℃升高到90℃时，溶液的黏度可以降低一个数量级。由于水溶液呈现非牛顿性，溶液黏度随剪切速率的增加而下降。加入无机盐，会使聚氧化乙烯的溶解温度及其溶液的黏度下降，下降的幅度与盐的种类及浓度有关[14]。
（4） 凝聚性
高相对分子量聚氧化乙烯的水溶液，即使浓度低于0.1g/ml也呈现出很高的拉丝性能。而且对含各种细微物质的悬浊液有凝聚性，相对分子量越高，这种凝聚性也越大[15]。
1.1.2化学性质
（1） 化学缔合性
聚氧化乙烯虽然具有较好的化学稳定性，但由于聚合物长链中醚的氧原子上有孤对电子对，因此具有很强的氢键亲和力，能与一些电子接受体的单体或聚合物形成络合物。可与聚氧化乙烯形成缔合体的化合物有顺丁烯二酸、丙烯酸、丹宁酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、马来酸和丙烯酸的共聚体、萘酚和酚化合物、脲和硫脲等[16]。
（2） 氧化降解性
高相对分子量聚氧化乙烯在热塑加工或配成水溶液时，都会产生氧化降解。在热塑加工中，熔融黏度随温度的升高和时间的延长而迅速下降。常温下的水溶液，黏度随放置时间的增长而降低。微量氯、过氧化物、高锰酸盐、过硫酸盐和某些过渡金属离子（如Cu+、Cu2+、Fe3+和Ni2+）的存在会加快氧化降解速度。为了抑制氧化降解，通常会在热塑加工或水溶液中添加一些稳定剂，如添加0.01%~0.5%（重量）的吩噻嗪、丁基化羟基甲苯或丁基化苯甲醚。在水溶液中添加5%~10%（重量）的无水异丙醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等也都能降低氧化降解速度，浓度为水溶液10.5%~10.2%（重量）的二价锰离子（Mn2+）也是有效的稳定剂[17,18]。若其水溶液中无氧化剂存在，且在中性或弱碱性场合使用，则该溶液在短时间（1天）内是稳定的，溶液的黏度基本上不变化。
1.1.3 研究现状
1.2聚合机理
根据Lewis的定义，醚键-O-是一种特征性碱性强键，因而环醚的开环聚合只能用阳离子物种来引发。就这一规则来说，环氧乙烷是一个例外。由于小的三元环的高度张力，因此用正离子引发剂和负离子引发剂都能使环氧乙烷发生开环聚合。
环氧乙烷在亲电试剂的作用下可以发生阳离子聚合，Eastham等对此进行了详细的实验研究，由于该反应仅生成低分子量产物，且副反应较多，因此环氧乙烷的阳离子聚合一直没有进行工业化实践[24]。
环氧乙烷作为有高度张力的三元环，在亲核试剂作用下又能发生阴离子均聚，这是目前工业上广泛使用的方法 [25]。
1.3聚氧化乙烯的合成
合成聚氧化乙烯的关键在于催化剂合聚合工艺，其中催化剂尤为重要。几种常用的催化剂简单介绍如下：