聚乙二醇peg400和水混合会发热吗

中午好，乙酸和乙二醇反应是放热反应，你这不是要做聚酯吗？我们都是用己二酸和乙二醇进行缩聚的，生成不饱和聚酯的原料。也有用乙二酸和乙二醇的，乙酸和乙二醇反应的话量必须要大才行。聚合反应都是放热反应，不论是酯化还是自聚。

乙二醇溶于水的过程中由于与水分子氢键缔合会释放出一部分热量，其他例如无水乙醇、DMSO和DMF用少量水稀释也会温热都是正常物理现象。

相关说明

乙二醇（ethylene glycol）又名甘醇、1,2-亚乙基二醇，简称EG。化学式为(CH2OH)2，是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体，对动物有低毒性，乙二醇能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。

用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇（PEG）是一种相转移催化剂，也用于细胞融合；其硝酸酯是一种炸药。

名称：聚乙二醇（PEG）系列；通用化学名：聚乙二醇PEG、乙二醇聚氧乙烯醚

化学结构：HO(CH2CH2O)nH，由环氧乙烷聚合而成。

性能及用途：本系列产品无毒，有良好的溶解性、吸湿性、热稳定性，可作为有机合成的介质，日用化妆品工业用作保湿剂、粘度调节剂，造纸与农药用作润湿剂，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、建陶、电镀、农药、金属加工等行业中均有着极为广泛的用途，由于末端羟基的活性还可进一步醚化、酯化做成各种表面活性剂而得到更广泛的应用.

应用 1、 聚乙二醇系列产品可用于药剂。相对分子量较低的聚乙二醇可用作溶剂、助溶剂、分散剂,O/W型乳化剂和稳定剂，用于制作水泥悬剂、乳剂、注射剂等，也用作水溶性软膏基质和栓剂基质，相对分子量高的固体蜡状聚乙二醇常用于增加低分子量液体PEG的粘度和成固性，以及外偿其他药物；对于水中不易溶解的药物，本品可作固体分散剂的载体，以达到固体分散目的。 2、 聚乙二醇系列产品可作为酯型表面活性剂的原料。 3、可作为有机合成的介质及有较高要求的热载体，在日用化学工业中用作保湿剂、无机盐增溶剂、粘度调节剂；在纺织工业中用作柔软剂、抗静电剂；在造纸与农药工业中用作润湿剂。

物化性质： 密度 1.125 ；熔点 -65°C ；折射率 1.458-1.461； 闪点 171°C

指标/品种 外观 熔点 PHWFHG 平均分子量 粘度 羟值

PEG-200 无色透明 -50±2 6.0-8.0 190-210 22-23 534-590

PEG-400 无色透明 5±2 6.0-8.0 380-420 37-45 268-294

PEG-600 无色透明 20±2 6.0-8.0 570-630 1.9-2.1 178-196

PEG-800 白色膏体 28±2 6.0-8.0 760-840 2.2-2.4 133-147

PEG-1000 白色蜡状 37±2 6.0-8.0 950-1050 2.4-3.0 107-118

PEG-1500 白色蜡状 46±2 6.0-8.0 1425-1575 3.2-4.5 71-79

PEG-2000 白色固体 51±2 6.0-8.0 1800-2200 5.0-6.7 51-62

PEG-4000 白色固体 55±2 6.0-8.0 3600-4400 8.0-11 25-32

PEG-6000 白色固体 57±2 6.0-8.0 5500-7500 12-16 15-20

PEG-8000 白色固体 60±2 6.0-8.0 7500-8500 16-18 12-15

PEG-10000 白色固体 61±2 6.0-8.0 8600-10500 19-21 8-11

PEG-20000 白色固体 62±2 6.0-8.0 18500-22000 30-35 -

贮 存：本品无毒、难燃，可按一般化学品运输规定办理，贮存于干燥、通风处，避免阳光照射和雨淋。

一、性质

聚乙二醇，结构式HOCH2[CH2OCH2]nCH2OH或H[OCH2CH2]nOH,平均分子量200-8000的乙二醇高聚物。随着平均分子量的不同，性质也随之产生差异，从无色、无臭、黏稠液体至蜡状固体；毒性随分子量的增加而减少，分子量4000-8000的聚乙醇对人体安全。

聚乙二醇的吸湿性，随分子量的增大而降低，聚乙二醇8000几乎没有吸湿性，但能在高湿空气中缓蚀吸收水分。

聚乙二醇的两端羟基具有拟醇性质，能进行酯化和醚化反应。低分子量聚乙二醇的反应产物易于同油相混，高分子量聚乙二醇的反应产物趋于水溶性。在空气中加热时聚乙二醇发生氧化作用，在300℃以上醚键发生断裂，分子量愈大，被氧化的倾向愈大。可加入稳定剂对苯二酚等使其稳定。

聚乙二醇溶于水和醇、酯、乙二醇、醚等，不溶于脂肪烃。

聚乙二醇几乎无毒，对皮肤无刺激性。

二、应用

聚乙二醇的吸湿性小于低分子量二元醇，也小于甘油，因此聚乙二醇混合物物质对环境湿度变化不敏感，即使长期储存，这些物质的柔软性、塑性仍然优质不变。聚乙二醇与二甘醇或三甘醇相比不具挥发性。液体聚乙二醇200-600可提供广泛吸湿性选择，尤其适用于增塑剂、橡胶的助剂，可用于制备表面活性剂、油漆和油墨、制药、化妆品、清洗剂、造纸、纺织、食品添加剂，皮革加工、采油、木材加工、陶瓷、农业、电镀、照相材料、黏合剂、包装材料等。

聚乙二醇1500可用作润滑剂以及人造纺丝的纺织上浆剂；聚氯酯

独特的焐结性能几乎适用于所有织物。在聚氯酯中，聚乙二醇和聚氨酯反应形成线性化合物，作为织物的化学整理剂，经整理过的织物具有滑爽、柔软、弹性毛型感强、手感丰满等特点，而且能提高抗撕裂强度和耐磨性，还具有一定的抗静电防污等性能。聚乙二醇（PEG）在织物用聚氯酯（PU）涂层中具有透湿和热调节双重作用，温度升高时，PEG由结晶态熔融成胶态，伴随吸热和透湿性增强，温度下降时，PEG重新结晶，伴随放热和透湿性降低。PEG的相转变带来透湿性的突变：高温高透湿性，利于排汗去热，低温低透温性，适用于挡风保温。在20世纪80年代中期，美国开始将聚乙二醇加入中空纤维或将其用于织物的功能整理，使织物具有调节温度的功能。聚乙二醇作为多元醇组分在与MDI结合反应生成聚氨酯，再制成水分散液，可用于干法涂布织物，具有热调节作用与透湿作用等。

羊毛的防皱加工，可用聚乙二醇和N-羟甲基化物浸渍羊毛，再用低温等离子体处理的工艺，将丝织物用含紫外线吸收剂的整理浴浸渍，然后用聚乙二醇、乙二醇、对苯二甲酸制成的共聚物处理涤纶纤维，经干燥、热固，所有产品具有耐吸水性。聚乙二醇脂肪酸酯在纺织业中的应用很广，作为浆料可用于梳理、精纺、编织和针织纤维和纱线，并很容易退浆。将少量的聚乙二醇与羟乙基脂肪酰胺一起加入到黏性纺丝浴中，将少量的聚乙二醇与羟乙基脂肪酰胺一起加入到黏性纺丝浴中，可改善纤维及纤维膜的性能；用于人造纤维轮胎上浆，可改善与橡胶的粘合性，并给疏水性纤维如尼龙、聚酯等以耐摩、防滑和抗静电的复合功能。用于纺织的整理剂，可提供柔软性的良好的手感性。使用聚乙二醇还能改进涤纶纤维的染色性能。

熔融插层法制备的插层复合物尽管插层不很均匀，但具有容易控制聚合物的聚合度（分子量），反应速率快，工业上容易实现等优点，得到了广泛的研究。蒙脱石-聚合物复合纳米材料研究比较多，目前已制备出多种类型复合物，其中有一些种类的纳米塑料已实现工业化生产。而对高岭土-聚合物材料的研究近几年才刚刚开始，对其研究很少。本次工作探讨了熔融法制备高岭土-聚乙二醇20000（Kao-PEG）的最佳反应时间，并首次综合运用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、热分析等对复合物进行表征，细致观察了复合物的形貌，并研究其插层前后的结构变化和热稳定性，加深了对该聚合物复合材料的科学认识，有益于今后对其予以开发应用。

一、实验用主要原料

高岭土：萍乡硬质高岭土，≤200目。无水乙醇：分析纯，含量≥99.7%。二甲基亚砜（DMSO）：分析纯，含量≥99.0%。聚乙二醇-20000（PEG-20000）：平均分子量19000，分析纯。丙酮：分析纯，含量99.5%。

二、Kao-PEG的制备

高岭土-聚乙二醇的制备分为2个步骤：高岭土-二甲基亚砜（Kao-DMSO）的制备和高岭土-聚乙二醇（Kao-PEG）的制备。

Kao-DMSO的制备：将10g高岭土悬浮于100mLDMSO和9mL蒸馏水的混合液中，将混合物装入三颈瓶内，放置于恒温磁力搅拌仪上，冷凝回流，在一定温度下磁力搅拌反应一定时间后，离心沉降分离；将固体物用无水乙醇洗涤除去复合物外表面多余的DMSO，50℃下烘干8h，得到白色粉末状样品。

Kao-PEG的制备：将0.5g Kao-DMSO与1.5g聚乙二醇（PEG-20000）混合，研磨10min，使混合均匀，置于坩埚内，在烘箱中160℃下熔融反应6h、12h、24h、48h、96h后取出，降至室温，用丙酮漂洗干净，风干后样品备测试用。

三、结果与讨论

1.高岭土-聚乙二醇插层复合物XRD分析

高岭石原样的d001值为0.717nm，用DMSO插层后d001值由0.717nm增至1.124nm，插层率90.17%。经聚乙二醇置换插层制备的Kao-DMSO复合物中，高岭石的d001值由0.717nm膨胀到1.121～1.125nm。因此，可以用插层率和置换插层率来表征插层程度。

不同时间熔融法制备高岭土-聚乙二醇（Kao-PEG）的XRD图谱及插层率见图4-28。可见熔融法的插层速率较快，反应12h插层率即趋向一稳定值80%左右；反应24h插层率达最大值；继续延长插层时间，插层率不是增高，反而有微弱程度的降低。从XRD图上还可以看出，插层时间太短，则反应不完全，如插层6h制备的复合物有分叉的衍射峰（d＝1.019nm）存在，说明还处于预插层体复合物分子与插层分子的交换取代阶段。而反应12h以后则没有分叉的衍射峰，可以认为插层12h为最佳反应时间。Kao-PEG的d001峰尖锐且强度高，层间距比高岭土原样仅增加0.4nm左右，而PEG高分子链的横向截面高度也大约为0.30nm［8］，表明PEG分子在高岭石层间为高度有序单层排列。

图4-28 高岭土、PEG、Kao-DMSO和不同反应时间Kao-PEGX射线衍射图谱

（a）高岭土；（b）PEG；（c）Kao-DMSO；（d）反应6h；（e）反应12h；（f）反应24h；（g）反应48h；（h）反应96h

因为Kao-PEG的d001值（1.121～1.125nm）同Kao-DMSO的d001值（1.124nm）非常相近，在XRD图谱上难以区分，为证明DMSO分子确实已被PEG置换，对反应物用水进行漂洗。若是Kao-DMSO，水漂洗后脱嵌，复合物的1.124nm恢复至高岭石的0.717nm左右；若为Kao-PEG，水洗后的d001值基本不变。经PEG插层反应48h后制备的Kao-PEG水洗后的XRD图（图4-29b）表明，水洗后的d001值仍为1.124nm，可见DMSO分子已被PEG分子置换。从Kao-PEG插层复合物的XRD图上还可看到，样品中有聚乙二醇的特征衍射峰存在（图4-28），在反应时间较短的复合物中聚乙二醇的衍射峰强度大，残留的包覆在高岭石表面的聚乙二醇较多，这与电镜照片相互佐证。

图4-29 反应48hKao-PEG及水洗后样品的XRD图谱

（a）Kao-PEG；（b）Kao-PEG水洗后样品

2.高岭土-聚乙二醇插层复合物FTIR分析

高岭土、Kao-DMSO、Kao-PEG、PEG等样品高波数区（羟基振动区）的红外光谱见（图4-30）。高岭石羟键特征振动峰为3694cm-1、3667cm-1、3647cm-1、3620cm-1（图4-30a），前3个振动峰归属于高岭石的内表面羟基，一般认为这些羟基的伸展方向与（001）面呈60°～73°夹角；后者归属于内羟基。内羟基位于片层内部远离插层客体分子，因此3620cm-1振动峰一般受插层影响微弱。而内表面羟基位于片层表面容易受到插层的影响，插层前后其振动峰变化较大。

图4-30 高岭石、Kao-DMSO、Kao-PEG、PEG高波数区的红外光谱

（a）高岭石；（b）Kao-DMSO；（c）Kao-PEG；（d）PEG

在Kao-DMSO的红外振动图谱（图4-30b）中，内表面羟基振动峰的位置（3695cm-1、3664cm-1）和强度与高岭土原样相比均有明显变化，强度降低，而内羟基振动峰（3622cm-1）的强度和位置则基本保持不变。另外在3022cm-1、2936cm-1处形成2个CH3振动峰，表明DMSO分子插入到高岭石层间并与内表面羟基形成了氢键。

而Kao-PEG的图谱（图4-30c）与高岭石或Kao-DMSO有着显著的差别，当PEG分子插入高岭石层间后，内表面羟基3694cm-1振动峰与高岭石相比强度明显减弱，与Kao-DMSO则基本类似；缺少3667cm-1、3647cm-1处的振动峰，新增加3652cm-1振动峰；内羟基振动峰（3623cm-1）位置与强度基本不变；归属于DMSO中的CH3振动峰（3022cm-1、2936cm-1）在Kao-PEG中难以辨别其存在，而属于PEG（图4-30d）的CH3振动峰（2888cm-1）则明显存在于Kao-PEG中（2887cm-1）。显然，PEG分子已替代DMSO插入到高岭石层间与内表面羟基形成了氢键。Kao-PEG中的3451cm-1归属于δ（HOH）振动峰。

不同样品的低波数区红外光谱见（图4-31），DMSO分子的S＝O振动峰（1043cm-1）与CH3的振动峰（1310cm-1、1433cm-1）在Kao-DMSO中均有相应表现（1036cm-1、1319cm-1、1432cm-1），而在Kao-PEG中难以辨别其踪迹，表明经置换插层后DMSO被PEG完全置换，基本上无残留。这与高波数区红外光谱分析结果一致。Kao-PEG中的1634cm-1也归属于δ（HOH）振动峰，进一步说明Kao-PEG中存在有吸附水或插层水分子。在C—H振动带变化范围（1500～1200cm-1）内，Kao-PEG中有许多振动带与PEG相似，无明显变化，说明有吸附的PEG分子存在；增加的一些新的振动峰为插层PEG分子的振动所引起。

图4-31 高岭石、Kao-DMSO、Kao-PEG、PEG低波数区的红外光谱

（a）高岭石；（b）Kao-DMSO；（c）Kao-PEG；（d）PEG

以上分析表明，PEG通过置换Kao-DMSO中的DMSO而插入高岭石层间，形成Kao-PEG插层纳米复合物，并且吸附有少量的水分子和PEG分子。

3.高岭土-聚乙二醇插层复合物电镜分析

高岭土原样总体上为片状堆积体，板片平直，厚度较大，粉碎后的颗粒呈板状、板柱状、等粒状、似球状等，大小不一（图4-32a）。经二甲基亚砜插层后，形貌变化不太大，高岭石的板片仍清晰可见，但片层端面处的棱角钝化，层厚度减小，有别于高岭土原样（图4-32b）。聚乙二醇原样多为粒径在0.2～1mm的片状块体（图4-32c），片层可扭曲并在层片间形成空洞（图4-32d）。高岭石经聚乙二醇插层后的扫描电镜照片见（图4-32e、4-32f）。由图可见，高岭土-聚乙二醇的形貌与高岭土原样、聚乙二醇原样或高岭土-二甲基亚砜插层复合物（Kao/DMSO）有着本质的差别。用聚乙二醇插层后，高岭石片层被撑开，成径厚比非常大的二维结构，单层厚达到纳米级（50～100nm），层间孔隙增大。由于PEG20000为分子量极大的长链分子，Kao-PEG中高岭石片层的表面被或多或少的聚乙二醇（PEG）分子包覆，颗粒之间相互粘连成为较大的颗粒。当高岭石表面包覆有比较多的PEG分子时，其形貌非常奇特，高岭石片层表面的PEG分子以插层后的薄板状高岭石片层为骨架并将其片层相互连接，因此，以高岭石为骨架形成大小不等形状各异的许多孔洞（图4-32e）。当高岭石表面包覆较少的PEG分子时，Kao-PEG复合物中主要为插层高岭石板片堆积体，高岭石的板片平直，形貌清晰可见，但高岭石仍然被PEG分子连接为大的颗粒（图4-32f）。

经反应96h的高岭土-聚乙二醇复合物的透射电镜照片（图4-33a、4-33b）表明，高岭石在复合物中主要呈极薄的板片状，说明聚合物插层后，有相当一部分高岭石已剥离为层厚在纳米级的薄片。由于复合物的这种结构，显然具有纳米级的薄层和高的比表面积，使得Kao-PEG插层复合物在吸附剂、催化剂载体等方面具有潜在的应用前景。

图4-32 不同样品的扫描电镜照片

（a）kaolinite；（b）Kao-DMSO；（c）（d）PEG；（e）Kao-PEG（12h）；（f）Kao-PEG（96h）

图4-33 Kao-PEG（96h）的透射电镜照片

4.高岭土-聚乙二醇插层复合物热稳定性

Kao-PEG的加热过程比较复杂，按热失重曲线特征（图4-34）大约可分为3个阶段：0～170℃为缓慢失重阶段，曲线平缓，失重3%；170～600℃为强烈失重阶段，曲线陡峭下降，失重51%；600～1200℃为微弱失重阶段，曲线近于水平，失重4%左右。

3个阶段有不同的差热特征，第一阶段差热曲线上的68℃吸热峰归属于聚乙二醇的熔化吸热，该阶段的失重为表面吸附物的加热挥发。第二阶段最为复杂，177℃吸热峰归属于聚乙二醇的熔化与挥发；紧接其后180～344℃之间的强放热峰为有机物的燃烧，复合物大量失重伴随着强烈放热，并与400～600℃之间高岭石脱羟基吸热变化过程相重叠，致使曲线复杂化。第三阶段，差热曲线和热失重曲线均表现出缓慢变化，在600～800℃为高岭石少量脱羟基阶段，1005℃为偏高岭石晶相转变的放热反应，放热峰微弱不明显，而且，1060℃以下仍持续有少量失重，这是由于有机物脱嵌时高岭石因脱羟基片层坍塌致使部分有机物陷在片层中间，片层间有机物的存在阻碍偏高岭石转变为莫来石等的反应，导致反应进行较慢，因而随着晶格重排有机物缓慢释放。从以上分析可知，Kao-PEG复合物在低于170℃仅有聚乙二醇的熔化和少量水的挥发，因此，Kao-PEG复合物在低于170℃下稳定。

图4-34 高岭土-聚乙二醇插层复合物的热重-差热分析

增加溶解度，还有加压，压缩体积，等等 但是都不一定的。