叙述聚乙二醇（PEO）（分子量为2000）的合成工艺路线，反应条件，产物特征

合成工艺简图： 酯化反应 →→ 聚合反应 →→ 中和反应 →→ 母液 →→ 成品

（1）酯化反应（制备大单体）：

计量聚乙二醇，将其在水浴中溶化，加入反应槽内，同时加入甲基丙烯酸，以及小料1份（对苯二酚和吩噻嗪比例为5：1），升温至90℃，加入浓硫酸（作为催化剂），继续升温至120℃，保持4.5h，后充氮气2小时，（6㎡/时，每30分钟充1瓶，共4瓶），反应完成，得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。（经减压 →蒸馏 →脱水，酸化反应更为完全）。

（2）聚合反应：

采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，丙烯酸，分子量调节剂十二烷基硫醇，配以去离子水，泵入滴定罐A备用，是为A料。计量过硫酸铵，配以去离子水，泵入滴定罐B备用，是为B料。加去离子水入反应槽，升温至85℃，同时滴定A、B料。A料3小时滴定完，B料3.5小时滴定完，保温1.5小时。（温度控制：90±2℃）。

（3）中和反应，（是中和上面酯化反应之中使用的浓硫酸催化剂），将反应好的聚合物降温至50℃以下，边搅拌边加入纯碱，等到PH值为7左右，反应完成，得到聚羧酸减水剂母液。

扩展资料：

聚羧酸母液适用范围：

聚羧酸盐高性能减水剂（母液）是由带有羧酸根、羟基以及聚氧乙烯侧链的大分子化合物，聚羧酸母液合成，在一定条件下通过自由基聚合原理合成的具有梳型结构的高分子表面活性剂，具有极强的减水增强功效，和易性好，聚羧酸母液生产，坍损小，收缩率低，适用于高强、高性能混凝土工程。

聚羧酸母液近年来得到越来越多的重视，其优势在于：

(1)酯化过程，工艺简单，生产周期短；

(2)原料的封端基团中含有不饱和双键，可以进行一步法直接聚合，降低生产成本；

(3)可以直接生产高浓度聚羧酸母液。

参考资料：百度百科-聚羧酸母液

1.乙二醇和乙二酸在1：1的条件下可以脱一分子水或2分子水

脱一分子水时

HO-CH2-CH2-OH + HOOC-COOH ----- HOCH2-CH2-O-CO-COOH + H2O

脱两分子水时

HO-CH2-CH2-OH + HOOC-COOH ----- 形成一个六元环的酯 + 2H2O

2.乙二醇和乙二酸在2：1的条件下可以脱2分子水

2HO-CH2-CH2-OH + HOOC-COOH ----- HOCH2CH2-O-CO-COOCH2CH2OH + 2H2O

3.乙二醇和乙二酸在1：2的条件下可以脱2分子水

HO-CH2-CH2-OH + 2HOOC-COOH ----- HOOCOCOCH2-CH2-O-CO-COOH + 2H2O

4.乙二醇和乙二酸在n：n的条件下可以脱n分子水,形成聚合物酯

nHO-CH2-CH2-OH + nHOOC-COOH ----- [-OCH2CH2O-CO-CO-]n + 2nH2O

1、准备一个250ML三颈烧瓶，加入计量好的PEG400（阻聚剂对苯二酚）装上温度计、冷凝管、搅拌器；

2、加热，升温到60摄氏度，待烧瓶物质搅拌均匀后，再依次加入一定量的丙烯酸和催化剂对甲苯磺酸搅拌；

3、继续升温到110摄氏度，反应一定时间后，再升温到140摄氏度，且不再有水生成，反应结束；

4、待反应体系的温度降到90摄氏度时，进行减压蒸馏，除去未反应的丙烯酸和水，催化剂和阻聚剂以无色晶体析出，分离，得到棕黄透明的液体。

5、将此粗产品用5%的Na2CO3溶液调到中性，然后用饱和的NaCL溶液洗涤，再用30ML乙醚萃取PEGA,分离有机层，过滤，在低温下减压真空干燥24H， 就得到纯的产品。

1.2 试验过程1.2.1 PC减水剂的合成将丙烯酸、引发剂缓慢滴加（1～1.5h滴完）到温度为80±2℃条件下的甲基丙烯磺酸钠溶液中，搅拌让其反应7h，生成一定分子量的主链MAS－AA。 在制得的聚合物MAS－AA中加入聚乙二醇与酯化催化剂，在温度为100±5℃条件下搅拌让其反应10h，待反应完成后，加入适量水溶解，用氢氧化钠中和到pH=7，得到一定浓度（30%）的聚羧酸系减水剂溶液。1.2.2　不饱和单体含量测定在溴化钠饱和的甲醇溶液中，加入溴后即得到三溴络合物(溴合溴化钠)，在过量的三溴络合物中，加入碘化钾释出碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的碘，从而可以计算样品含双键的浓度。在丙烯酸与甲基丙烯磺酸钠聚合过程中，取少量的溶液测定不饱和单体的余留浓度。1.2.3 酯化酸值的测定在MAS－AA与聚乙二醇酯化过程中通过测定单位质量酯化反应物消耗标准NaOH溶液的体积来确定酯化反应物中H＋的浓度，从而说明酯化进行的程度。1.2.4水泥净浆流动度及流动度损失称取水泥300g，量取水87g，采用截锥圆模（Φ上=36mm，Φ下 B>=64mm，h=60mm）测定掺减水剂的净浆流动度及60min的净浆流动度损失。减水剂的掺入量均以固含量计算。 1.2.5 红外光谱分析样品以丙酮与异丙醇沉淀聚合物,过滤干燥后用KBR晶片涂膜制样,采用PE580B型红外光谱仪测定。2 结果与讨论2.1温度对聚合反应中双键余留浓度的影响高性能减水剂的分子结构设计趋向是在高分子主链或侧链上引入强极性基团羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等。第一步丙烯酸与甲基丙烯磺酸钠聚合过程中最主要是合成高分子主链，同时引入强极性基团羧基、磺酸基。共聚过程中温度对体系达到平衡所用时间及双键的平衡浓度有很大的影响。而双键余留浓度越高，极性基团的接枝率越低；反之极性基团的接枝率越高。如图1所示当温度为70℃时，反应8小时达到平衡，平衡时双键余留浓度0.043mmol/g；当然温度升高为80℃时，反应7小时可以达到平衡，平衡时双键余留浓度降低为0.025mmol/g，当温度升高到90℃时，反应平衡时间大约为6h，平衡时双键余留浓度仍为0.025mmol/g；如果温度较低，引发剂引发效率低，反应速度慢，达到平衡所用时间长，双键余留浓度较高，聚合转化率较低，极性基团的接枝率亦低；温度过高反应剧烈，不易控制；综合考虑温度控制在80℃左右比较适合。2.2酯化反应中聚乙二醇投入量对水泥净浆流动度的影响高性能减水剂的分子结构设计趋向通过调节极性基与非极性基团比例和聚合物分子量增大减水性。通过酯化反应在MAS－AA上接枝聚乙二醇侧链时，聚乙二醇的用对水泥净浆流动度有很大的影响。图2为第二步酯化聚乙二醇与第一步聚合丙烯酸的摩尔比与水泥净浆流动度的关系。当聚乙二醇用量较少时，酯化接枝聚乙二醇侧链较少, 聚乙二醇侧链不能有效的发挥立体位阻作用而提高分散性；当聚乙二醇用量较多时，聚乙二醇不能完全反应，减水剂中含有较多过量的聚乙二醇，降低减水剂的有效成份，影响减水剂的性能；综合考虑聚乙二醇与丙烯酸的摩尔比为0.5比较合适。 2.3 酯化温度、时间对酯化反应物酸值的影响第二步酯化反应中，聚乙二醇的OH与MAS—AA主链上的COOH在酸性催化剂的作用下酯化脱水。在反应中，COOH过量，聚乙二醇的两个OH有可能同时酯化，导致减水剂分子结构破坏。为了提高酯化率，防止双酯的生成，应该严格控制温度和反应时间。如图3所示，当温度80℃左右时，反应速度较慢，反应时间较长，12h才能达到平衡，且平衡时H＋浓度较高约为1.1mmol/g；当温度为100℃时，10h能达到平衡，且平衡浓度约为1.0mmol/g；温度为120℃反应6h以后会交联，且不溶于水，聚乙二醇形成双酯分子量过高。综合考虑，在100℃反应10h比较合适。

1、氯乙醇法，以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。

2、环氧乙烷水合法，环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。

3、目前有气相催化水合法 以氧化银为催化剂，氧化铝为载体，在150～240℃反应，生成乙二醇。

4、乙烯直接水合法 乙烯在催化剂存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。

5、环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应，反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。

6、甲醛法。

7、以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下，收集中间馏分即可。

8、将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥，然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。

扩展资料：

乙二醇的毒理环境：

毒性：属低毒类。

急性毒性：LD508.0～15.3g/kg(小鼠经口)；5.9～13.4g/kg(大鼠经口)；1.4ml/kg(人经口，致死)

亚急性和慢性毒性：大鼠吸入12mg/m3（连续多次）八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明；人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥；人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤，5/38人淋巴细胞增多。

危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、水。

参考资料来源：百度百科-乙二醇

环氧乙烷。

乙二醇的生产技术主要是石油路线，环氧乙烷直接水合法为工业规模生产乙二醇较成熟的生产方法。环氧乙烷和水在加压（2.23MPa）和190~200℃条件下，在管式反应器中直接液相水合制的乙二醇，同时副产品一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。

乙二醇的应用

乙二醇为无色、无臭、有甜味的粘稠液体，可用于制造树脂、增塑剂、合成纤维、化妆品、炸药、溶剂、抗冻剂等。乙二醇具有醇类的化学性质，如能生成醚、酯，能被氧化，能缩合。它与硝酸反应生成乙二醇二硝酸酯（一种炸药）。

乙二醇主要用作汽车抗冻剂和飞机发动机致冷剂，另外，还可合成涤纶纤维等高分子化合物。乙二醇二硝酸酯与硝化甘油联合使用可使炸药的冻点降低。乙二醇还可作为药品和塑料的原料及高沸点溶剂。

聚羧酸减水剂的工艺和配方有很多种，单体是必须的，

其他材料有：

氧化剂：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、高锰酸钾和重铬酸钾

不饱和羧酸：丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸和衣康酸

缓释单体：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和聚乙二醇双丙烯酸酯

链转移剂：巯基乙酸、巯基丙酸和甲基丙烯磺酸钠

还原剂：硫酸亚铁、亚硫酸氢钠和维生素C

催化剂：硫酸亚铁铵、硫酸亚铁、氯化亚铁、三氯化钛、氯化铜和氯化锌

售：大单体:HPEG--TPEG；丙烯酸、巯乙、巯丙、VC、双氧水

亚硫酸钠75-80；85-90；93；葡钠、柠檬酸、引气剂、麦芽糊精

减水剂母液（脂肪族/聚羧酸）、水泥自流平、灌浆料

提供：脂肪族合成工艺；聚羧酸常温合成工艺（1-1.5小时）

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环氧乙烷直接水合法。 为目前工业规模生产乙二醇的唯一方法。环氧乙烷和水在加压（ 2.23MPa）和190~200 ℃条件下，在管式反应器中直接液相水合制的乙二醇，同时副产品一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。主要用途 主要用于制聚酯涤纶，聚酯树脂、吸湿剂，增塑剂，表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂，制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。 生产合成树脂PET，纤维级PET即涤纶纤维，瓶片级PET用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、表面活性剂、乙二醛及炸药，也用作防冻剂。 除用作汽车用防冻剂外，还用于工业冷量的输送，一般称呼为载冷剂。 乙二醇在用做载冷剂时应该注意；1，其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化，浓度在60%以下时，水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低，但浓度超过60%后，随着乙二醇浓度的升高，其冰点呈上升趋势，当浓度达到99,9%时，其冰点上升至-13℃，这就是浓缩型防冻液（防冻液母液）为什么不能直接使用的一条重要原因，必须引起使用者的注意。2，乙二醇含有羟基，长期在80摄氏度－90摄氏度下工作，容易氧化,生成对应酸,即乙二酸(草酸),含有2个羧基。乙二醇乙二酸 ，对水箱、水套造成腐蚀而使之渗漏。因此，在配制的防冻液中，还必须有防腐剂，以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。3，乙二醇本身是相对活跃的物质，容易聚合成高分子聚合物，进一步氧化成聚合物有机酸（通常所说的油泥），形成十分粘重的物质，沉积后容易结垢；另乙二醇与氧气反应，生成微量的甲酸和乙酸。