Полиэтиленоксид, ПЭОК, Полиэтиленгликоль, ПЭГ, PEG, PEO

Сокращения и другие названия: ПЭОК, полиэтиленгликоль, полиоксиэтилен, ПЭГ, ПЭО или англ. PEG, PEO.

Тип полимера: Полиолефины

Полиэтиленоксид – полимер этиленоксида. Представляет собой растворимый в воде неионный полимер, который получают путем полимеризации этиленоксида с раскрытием цикла.

Структурная формула полиэтиленоксида представлена ниже:

Исходным сырьем для получения полиэтиленоксида является этиленоксид, являющийся бесцветной жидкостью со специфическим запахом, температурой плавления 10,73 °С, температурой замерзания – 112,5 °С, а его показатель преломления равен 1,360.

Как известно, этиленоксид получается путем окисления этилена на серебряноплатиновом катализаторе в интервале температур 200 – 300 °С. Второй вариант получения этиленоксида – получение этиленхлорида обработкой этилена хлором, а потом проведение процесса дегидрохлорирования.

Процесс получения этиленгликоля зачастую совмещают с получением ди-, триэтиленгликоля и полигликолей, как представлено на схеме ниже:

1, 2, 3 – напорные баки;

4 – смеситель;

5 – теплообменник;

6 – реактор-гидратор;

7 – сепаратор;

8, 9, 10 – колонны ректификации

Поддерживают температуру процесса 170 – 178 °С, а давление около 10 – 12 атмосфер. Для данной технологической схемы сырье состоит из смеси этиленгликоля, воды, окиси этилена.

Возможна следующая схема получения полиэтиленгликолей:

В реакторный блок подается моноэтиленгликоль, раствор гидроксида натрия, используемого в качестве катализатора. Р-1, Р-2, Р-3 – три реактора, расположенных горизонтально на двух уровнях. В Р-3 поступает исходная смесь: катализатор и моноэтиленгликоль (МЭГ). В верхних реакторах происходит реакция оксиэтилирования. Продукт данной реакции – простой полиэфир или полиэтиленгликоль поступает в промежуточную емкость Е-1, где нейтрализуется уксусной кислотой и далее идет в товарные емкости.

ПЭО – полиэтиленоксид – очень сильно различается по областям применения и свойствам в зависимости от значения молекулярной массы и способа получения.

Соединения с молекулярной массой до 40 000 образуются при взаимодействии с инициаторами, в качестве которых выступают гликоли. До полного исчерпывания мономера процесс протекает при значении температуры в интервале от 100 до 150 °С. Именно поэтому величина молекулярной массы зависит от соотношения этиленоксида и гликоля. С большей долей гликоля в соотношении молекулярная масса принимает меньшее значение. В зависимости от молекулярной массы ПЭГ-и могут быть либо жидкими, либо воскообразными. Также следует отметить, что полиэтилегликоли с низкой молекулярной массой хорошо растворимы в воде.

Если молекулярная масса варьируется в пределах от 500 000 до 10 000 000, то этиленоксид считается водорастворимым продуктом. Такое вещество получают суспензионной полимеризацией при 20 – 50 °С в среде осадителей полимера. Степень кристаллизации такого полимера достигает значения около 95%. Эти полимеры хорошо растворяются в органических растворителях.

Рассматриваемый полимер перерабатывается каландированием, экструзией, прессованием и литьем. Полимерное соединение устойчиво к воздействию смазок и масел, при влажности более 90% механические свойства резко ухудшаются.

Физико – химические свойства полиэтиленоксида:

Полиэтиленоксид значительно уменьшает гидродинамическое сопротивление в водных и водо-органических растворах при концентрации полимера 0,001 – 0,003%. Данный эффект увеличивается с повышением молекулярной массы, но при этом снижается при повышении температуры.

Рассмотрим некоторые маркировки полиэтиленгликоля:

Интересно отметить, что ПЭГ-и являются безопасными для человека в случаях проглатывания и при попадании на поверхность кожи. Безопасный уровень рассматриваемого полимера принимается 30 мг на 1 кг веса человека. Полиэтиленгликоль разрешен в качестве пищевой добавки в РФ и именуется как Е1521.

Также следует сказать и о том, что ПЭГ широко применяется для имитации извержения вулкана. Известно, что полиэтиленоксид в растворе с сахарозой замечательно иллюстрирует разлив и отвердевание лавы под покровом водного слоя.

Сферу применения полиэтиленоксида дополняет возможность его применения в качестве водорастворимых пленок, которые используются для упаковки пищевой продукции, красок и чернил. Известно, что ПЭГ выступает агентом, повышающим эффективность вторичной нефтеотдачи.