四氢呋喃共聚醚的合成工艺研究

四氢呋喃共聚醚的合成工艺讨论1 引言时代变迁，纸质文物在时间和空间的演变中，易受到破坏，如发黄、碎化、粉化、老化、霉变、脆裂等，因而对于纸质文物保护和修复的讨论，已进展成文物讨论的一个重要领域[1,2]。涂膜加固法是进行纸质文物保护的重要方法之一。该方法是采纳天然提取或人工合成的树脂材料，将其均匀涂抹在纸质文物表面。树脂渗透入纸质纤维内部，二者发生交联，通过物理或化学的方法将粉碎化、断裂的纸质纤维连接，起到加固的作用[35]。聚氨酯(PU)，即聚氨基甲酸酯树脂，是一种有机高分子材料，包含异氰酸酯、羟基和羧基等官能团，基本结构单元为氨基甲酸酯基(NHCOO),是优良的树脂材料[69]。在聚醚多元醇分子链中引入环己基。利用环氧环己烷的开环聚合，使之与四氢呋喃共聚。环氧环己烷四氢呋喃共聚醚中不仅含刚性链结构——六元脂环，亦含有柔性结构——丁基结构。刚性链段与柔性链段比例可调，使合成的共聚醚可根据文物保护需要进行相应调节。且因环己基空间位阻较大，以其为反应原料合成的共聚醚呈现无序状态、透明，以其为反应原料制备的聚氨酯材料，具备更优良的耐热抗老化不易变黄性能。2 实验环氧环己烷四氢呋喃共聚醚的制备。[1014]恒温水浴反应釜中放入四口烧瓶，在 0℃搅拌下，加入二氯甲烷，搅拌 20～30min。向瓶内加入环氧环己烷及四氢呋喃混合物，同时加入三氟化硼乙醚和水的混合物，恒压滴定漏斗控制二者匀速同时滴加，50～60min 滴加完毕，继续反应 4.5h。反应结束后，加入蒸馏水终止聚合，继续搅拌反应5～10min。反应液静置分层，可得粗聚醚。减压蒸馏得无色透明粘稠液体。3 结果与讨论3.1 聚合反应时间对环氧环己烷四氢呋喃共聚醚的影响。环氧环己烷四氢呋喃共聚成醚过程包括匀速滴加和 0℃恒温聚合阶段。相对分子质量随聚合反应时间的变化见图 1.由图 1 可知，随反应时间增加，相对分子量增加，当反应时间为 4.5h 时，相对分子量可达3500。4.5h 之后，相对分子量成下降趋势。反应时间过长，反应物几乎反应完全，此时产物解聚速率大于聚合速率。反应时间过短，会导致反应不充分。因而，最佳聚合反应时间为 4.5h。3.2 环氧环己烷及四氢呋喃投料比对环氧环己烷四氢呋喃共聚醚的影响。环氧环己烷及四氢呋喃投料比(n(CHO)/n(THF))对环氧环己烷四氢呋喃共聚醚的影响见图 2。由图 2 可知，环氧环己烷及四氢呋喃投料比增加，环氧环己烷四氢呋喃共聚醚的相对分子量成先增大后减小的趋势。原因在于环氧...