聚乙烯亚胺

  • 基本信息
  • 制备方法及用途
  • 物化性质
  • 毒理性
  • 结构与计算化学
  • 表征图谱

聚乙烯亚胺 基本信息

中文名称:
聚乙烯亚胺 
中文别名:
支化聚乙烯亚胺;
聚乙醇胺;
聚乙烯亚氨;
聚乙烯亚胺 
英文名称:
polyethyleneimine
英文别名:
Polyethylenimine, branched;
Aziridine, homopolymer 
CAS No.:
9002-98-6
分 子 式:
H(NHCH2CH2)nNH2
分 子 量:
43.06780
精确分子量:
43.04220
PSA:
21.94000
MDL:
MFCD00084427
EINECS:
205-793-9
InChI:
InChI=1/C2H5N/c1-2-3-1/h3H,1-2H2
风险术语:
 Xn:Harmful;
分子结构式:
SDS:
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聚乙烯亚胺 制备方法及用途

制备方法

乙烯亚胺的制备 将300 kg 乙醇胺和50 kg水加入反应锅中,在搅拌下缓慢滴加浓硫酸50 kg,滴加硫酸时温度控制在10~30 ℃。滴毕后,保温搅拌1 h。再继续升温至50 ℃,减压脱水至有结晶析出。停止减压蒸馏。冷却结晶过滤。用少量水洗滤饼,干燥,得氨乙醇硫酸氢酯。将其转移到水解釜中,加30%的NaOH水溶液200 kg,在100 ℃下水解后蒸出乙烯亚胺和水的共沸液。聚合反应 将上述制备的乙烯亚胺水溶液加入聚合釜中,通入氯化氢和二氧化碳,在酸催化下乙烯基亚胺聚合得聚乙烯亚胺。

合成制备方法

1.乙烯亚胺的制备 将300 kg 乙醇胺和50 kg水加入反应锅中,在搅拌下缓慢滴加浓硫酸50 kg,滴加硫酸时温度控制在10~30 ℃。滴毕后,保温搅拌1 h。再继续升温至50 ℃,减压脱水至有结晶析出。停止减压蒸馏。冷却结晶过滤。用少量水洗滤饼,干燥,得氨乙醇硫酸氢酯。将其转移到水解釜中,加30%的NaOH水溶液200 kg,在100 ℃下水解后蒸出乙烯亚胺和水的共沸液。
聚合反应 将上述制备的乙烯亚胺水溶液加入聚合釜中,通入氯化氢和二氧化碳,在酸催化下乙烯基亚胺聚合得聚乙烯亚胺。反应式如下:

2.乙醇胺与氯化氢反应,生成乙醇胺盐酸盐。接着使乙醇胺盐酸盐与氯化亚砜反应,生成氯乙胺盐酸盐。再用碱处理氯乙胺盐酸盐,得到环乙亚胺。环乙亚胺水溶液在盐酸与二氧化碳作用下开环聚合而成聚乙烯亚胺。聚乙烯亚胺在酸性介质中易凝胶化,故应以氢氧化钠水溶液将产物的ph值调到8~11。反应式如下:

以固含量50%液体产品 ( 每吨计消耗乙醇胺,纯度≥98%)710kg、氯化氢 ( 工业干燥气体)425kg、氯化亚砜1384kg、氢氧化钠980kg为反应物。具体操作工艺如下:

① 乙醇胺在喷雾吸收塔中与氯化氢气体成盐,产生的热量由循环空气经冷却器带走。
② 乙醇胺盐酸盐进入流化床反应器在20℃以下与氯化亚砜反应,产生的氯化氢气体导入喷雾吸收塔中加以利用。产物送入分解罐中,在30℃以上温热后即分解放出二氧化硫,而得到氯乙胺盐酸盐。二氧化硫气体导入吸收器中回收。
③ 将氯乙胺盐酸盐加入20%氢氧化钠过量溶液中,在冷却下搅拌反应1~2h,得到碱性环乙亚胺溶液。碱性环乙亚胺溶液进入蒸馏釜蒸馏,蒸出环乙亚胺 ( 沸点55~56℃) 。
④ 环乙亚胺进入聚合釜中,加入水、盐酸并通入适量二氧化碳,环乙亚胺发生开环聚合反应而成聚乙烯亚胺水溶液。聚合反应完成后,用氢氧化钠中和并调ph值到10左右,放料包装成为产品。

用途简介

碱锌细化剂;镀锌中间体,一种水溶性高分子聚合物。无色或淡黄色黏稠状液体,有吸湿性,溶于水、乙醇,不溶于苯。市售品通常为20%~50%浓度的水溶液。造纸工业中用的聚合度在100左右,其水溶液呈阳性,5%水溶液pH值为8~11,在酸存在下会凝胶化。聚乙烯亚胺有较高的反应活力,能与纤维素中的羟基反应并交联聚合,使纸张产生湿强度,并具有干增强作用。任何酸、碱和硫酸铝的存在,均将影响其湿强度和留着率。主要用作未施胶的吸收性纸(如滤纸、吸墨水纸、卫生纸等)的湿强度剂,但其损纸较难处理。此外并能加快纸浆滤水,使白水中细小纤维易于絮凝。对酸性染料有较强结合力,可用作酸性染料染纸时的固色剂。还可用以处理玻璃纸,使纸减少润湿变形等。聚乙烯亚胺还可用于纤维改性、印染助剂、离子交换树脂及凝聚与沉降(金属的捕集、废水处理)等。

用途

1.主要用作未施胶的吸收性纸(如滤纸、吸墨水纸、卫生纸等)的湿强度剂,但其损纸较难处理。此外并能加快纸浆滤水,使白水中细小纤维易于絮凝。对酸性染料有较强结合力,可用作酸性染料染纸时的固色剂。还可用以处理玻璃纸,使纸减少润湿变形等。聚乙烯亚胺还可用于纤维改性、印染助剂、离子交换树脂及凝聚与沉降(金属的捕集、废水处理)等。

2.用作未施胶的呼吸性纸的湿强剂,抄纸过程中的助留剂和打浆剂可降低纸浆的打浆度。提高纸张脱水能力。使纸干度 提 高 1% ~4%。生 产 能 力 提 高5%~20%。

3. 本品是一种非离子性聚合物,但在酸性介质中会产生阳离子性,可用于废水处理、造纸助留助滤剂等用途。

聚乙烯亚胺 物化性质

密度:
1.07
熔点:
59-60°C
沸点:
100℃
存储条件/存储方法:

2-10°C密闭,避光,通风干燥处

稳定性相关:

1.常温常压下不稳定

2.避免湿,热,高温

其它信息:

1.       性状:浅黄色类似胺味的粘状物

2.       密度(g/mL,20℃): 1.01

3.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定

4.       熔点(ºC):59-60

5.       沸点(ºC,常压):250

6.       沸点(ºC,5.2kPa):未确定

7.       折射率:1.5290

8.       闪点(ºC): >110

9.       比旋光度(º):未确定

10.    自燃点或引燃温度(ºC):>93

11.    蒸气压(kPa,25ºC):未确定

12.    饱和蒸气压(kPa,60ºC):未确定

13.    燃烧热(KJ/mol):未确定

14.    临界温度(ºC):未确定

15.    临界压力(KPa):未确定

16.    油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定

17.    爆炸上限(%,V/V):未确定

18.    爆炸下限(%,V/V):未确定

19.    溶解性:溶于水、甲苯、二甲苯和乙醇,不溶于石油醚、甲苯。

聚乙烯亚胺 毒理性

毒理学数据:

急性毒性:

大鼠经口服LD50:1350mg/kg

小鼠经口服LC50:1150mg/kg

豚鼠经口服LD50:940mg/kg

生态数据:

通常对水是稍微危害的,不要将未稀释或大量产品接触地下水,水道或者污水系统。若无政府许可,勿将材料排入周围环境

聚乙烯亚胺 分子结构与计算化学数据

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):-0.4

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积21.9

7.重原子数量:3

8.表面电荷:0

9.复杂度:10.3

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

聚乙烯亚胺 表征图谱

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