文 献 综 述

一、聚乙二醇的生产及其应用

1、聚乙二醇的概述

聚乙二醇是一类由乙二醇聚合而成的化合物。聚乙二醇由于种类庞大产品繁杂，商业上习惯用PEG一数字来命名，其中数字的含义为该化合物的分子量大小，例如常用的聚乙二醇400(PEG-400),聚乙二醇500(PEG-500),聚乙二醇1000(PEG-1000)、聚乙二醇5000(PEG-5000),聚乙二醇10000(PEG-10000)。由于分子尺寸与分子量的区别，各类PEG的物理性质差别显著，在实际运用上也有所不同。PEG-400可以明显改善聚合反应的稳定性，并起到乳化作用。PEG-1000是医药与日化工业中重要的基质与分散剂，也可以改善树脂材料的柔韧性等物理性质，还可在橡胶生产中起到填料分散作用。PEG-4000是多用于造纸工业的抛光剂，PEG-6000则是制药业中不可或缺的赋型剂^[1]。

各类PEG的物理性质因分子量的不同而有显著的差别，高纯度的低分子量聚乙二醇具有显著的单分散性；具体表现在可结晶，可通过分析方法可到确定的晶体结构^[2]。低分子量的PEG大都具有水溶性，亦可溶于二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮等有机溶剂，但在乙醚等小极性溶剂中溶解度较差。随着PEG分子量的提高，其水溶性、脂溶性、密度、都发生明显的变化，此外高分子量的PEG闪点与粘度也会大大增加，从而无法结晶^[3]。除了物理性质的明显变化外，高分子量的PEG因其尺寸大反应位点少而表现出显著的化学惰性，这也是与单分散聚乙二醇的一个重要区别^[4]。

2、聚乙二醇的生产

聚乙二醇(PEG)是用环氧乙烷与水或乙二醇经逐步阴离子加成聚合得到的分子量较小的一类水溶性聚醚，其反应方程式如下：

（n－1)H₂COCH₂ HOCH₂CH₂OH →HO(CH₂CH₂O)nH

在上述通式中，n为环氧乙烷的平均加成数。PEG后面的数字表示其平均分子量，平均分子量是确定各种PEG性质的一个表征，PEG400即表示平均分子量为400的聚乙二醇。做为聚合物，PEG不是单一分子量的化合物，而是一系列同系物的混合物。聚乙二醇系列产品通常包括十几个从200到20000的不同分子量的标准牌号产品，同时，也有一些特殊规格的产品^[5]。无论是单独使用、混合使用、以水溶液形式使用，还是在表面活性剂、润滑剂和增塑剂的生产中作为中间体，这些聚乙二醇都起到十分重要的作用。

3、PEG的性质

PEG最突出特性是具有与各种溶剂的广泛相溶性，广泛的粘度范围和吸湿性；PEG也具有良好的润滑性、热稳定性；并以低毒性、难挥发性和良好的色泽而深受欢迎。低分子量PEG的吸湿性和乙二醇差不多，但当分子量增加时，其吸湿性很快降低。PEG4000和PEG6000的吸湿性很低，但对湿度仍很敏感，为了得到广泛的吸湿性，可通过不同分子量PEG的混合或PEG与甘油的混合而得到，可分别发挥其化学和物理性能。PEG在水中的溶解性很好，液体PEG可以与水以任意比例互溶，甚至高分子量PEG35000在水中的溶解度也可达到50%^[5]。PEG还可以溶于乙醇、乙醛、烷醇酰胺、胺类化合物、卤代烃、芳香烃、酯、乙二醇酯、乙二醇醚酯、酮、有机酸、酸酐和苯酚等多种有机溶剂中。通常，高分子量PEG溶解度和溶解能力比较低，但适当加热即可迅速提高固体PEG的溶解速度。但是，PEG不溶于脂肪族碳氢化合物和石油醚。PEG溶液属于非离子性。

4、PEG的应用

聚乙二醇在煤泥浮选方面已得到广泛的应用。刘艳艳^[6]等在浮选气泡动力学研究中发现，聚乙二醇400能明显减小浮选气泡的上升速度，浓度为3.610-3mol/L的聚乙二醇400溶液中气泡平均速度较纯水中减小21.1%，且在聚乙二醇400溶液中，气泡的分布情况较好。

Shobhana Dey^[7]等认为少量的聚乙二醇即可显著降低气-液界面的界面张力，产生稳定的泡沫层，在浮选过程中，能明显提高针对高灰煤泥浮选的可燃体回收率，但由于自身表面活性高，导致选择性下降，精煤产率也较高；当与MIBC按90：10的比例组合进行浮选试验时，精煤的可燃体回收率相对于MIBC单独用药提高了28%，表明聚乙二醇的加入能明显提高泡沫活性，有效降低可燃体在尾煤中的损失。

A.M. Saleha^[8]等选用分子量为400、600、1000 和1500的聚乙二醇作为起泡剂对低阶煤进行浮选，发现选用PEG600作为起泡剂的精煤产率，可燃体回收率和选择性最好，PEG400次之，PEG1000和PEG1500较差。

李志红^[9]等在对沙曲选煤厂浮选起泡剂的优化试验中，选用聚乙二醇、仲辛醇、GF油、汾东2#和TF4五种起泡剂进行对比浮选试验。结果表明，聚乙二醇相对于其他四种药剂，选择性最好，在浮选过程中，精煤产率和选择性随其用量的增加而增加。

龙江^[10]等选用聚乙二醇作为浮选起泡剂浮选新疆煤，对精煤产品显微煤岩组分进行

分析，精煤中1.35g/cm3密度级含量为88.30%，镜质组含量近70%，比原煤中镜质组含量提高了34%，惰质组含量接近85%，相比于原煤，提高了近20%。