聚合甘油 :无色至微黄色的水溶性粘性液体

更新时间:2024-09-21 16:50

聚合甘油,化学式(丙烷臭氧)n。它是一种无色至微黄色的水溶性粘性液体,丙三醇在碱性催化剂作用下经高温加热(250℃)分子间进行脱水反应可生成聚合甘油。

甘油介绍

甘油在碱性催化剂作用下经高温加热(250℃)分子间进行脱水反应可生成聚甘油。聚甘油是混合物,有二聚、三聚、四聚……直到十几聚。聚合程度的控制取决于工艺条件,一般以平均三聚为主。结构型式也是多种多样,有直链、支链及环链等。由聚甘油制成的聚甘油脂肪酸酯是很好的食品乳化剂

三聚甘油是一种无色至微黄色水溶性粘性液体,平均分子量约为250。其吸湿性低于丙三醇与二聚甘油。

技术指标

聚合甘油的应用

聚合甘油比甘油的黏度与沸点高,挥发性及吸湿性小,保湿性好,并且有提高乳化稳定性的特点。它有以下用途:

(1)化妆品原料(利用其吸湿性、保湿性)

聚合甘油用于制造乳脂、乳液,在牙膏中可用作膏体的增稠剂。聚合甘油的环氧丙烷加成物是优质发用化妆品的原料,在对安全性要求更高的领域,可代替石油化学品(脂肪族醇醚,可用作香波、护发素;二苯甲酮衍生物用于紫外线吸收;二元酸或盐用作乳化剂、洗净剂。)

(2)纤维工业

把纤维浸在聚合甘油及其他化合物的水溶液中,可改进疏水性纤维的表面柔轫性和亲水性,同时可作为水不溶性染料的染色助剂。

(3)塑料工业

可用作锦纶增塑剂、羟丙基纤维素增塑剂和聚氨酯增塑剂。此外,有望作聚乙烯醇、明胶等的增塑剂,半渗透膜的增塑剂。

此外,聚合甘油在合成树脂中作抗静电剂、稳定剂,在糊精、氯化钙和明胶等水溶性黏结剂中加人聚合甘油,在淀粉浆糊中加人聚合甘油硼酸酯可调整固化时间、提高储藏稳定性。同时有望用于热熔性黏结剂。聚合甘油的环氧丙烷加成物可用作采油消泡剂、乌拉坦(聚氨酯)的原料、重氮复写纸用的料浆剂和显像促进剂,还可用作多聚甲醛稳定剂、气相色谱分析用的固定液,可加人化学电镀液中改进电镀质量,加于水泥中可防止开裂、缩短固化时间等。

通过支链聚甘油改性的聚硅氧烷,不仅具有低刺激性,低发黄性、低粘度等聚氧硅烷的固有特点和高亲水性、高润滑性、高延展性,而且对各种基材的润湿性和吸附性也很好,广泛应用于化妆品和纤维处理剂等领域。

麻油与聚甘油可合成一种用于发酵过程的消泡剂,对发酵液的消、抑泡有良好的作用。

低聚丙三醇为主体可制得水泥复合助磨剂,以提高产量,降低能耗;还可作为多功能复合混凝土矿渣掺合料组分之一,使混凝土的密实性提高并具有防冻融破坏性能。

还可用于乳胶漆、圆珠笔油墨、口腔保健产品等的组成部分。

聚甘油构成

甘油(1,2,3-三羟基丙醇)分子有三个功能基团,在合适的条件下,甘油分子的三个羟基都可以发生反应。甘油脱水聚合时连接羟基的位置不同可形成多种结构,如直链、支链和环状等。仲羟基因空间位阻和电子效应较小,其反应几率较伯羟基小得多。由于丙三醇分子有两个伯羟基,聚合反应可以继续进行下去,形成三聚、四聚及多聚甘油等。因此,聚甘油实际上是各种聚合度甘油的混合物,产物聚合度通常以平均聚合度表示,其聚合度组成按正态分布。只有伯羟基参加反应,分子是线型的。但如果仲羟基也参加反应,就会生成环状或带支链的聚甘油

聚甘油酯及其在化妆品中的应用

聚甘油和脂肪酸反应能生成酯,选用不同脂肪酸得到的酯对表面张力和界面张力的影响是各不相同的。由于聚甘油链长、酯化度和脂肪酸品种都能独立地变化,所以可制得大量性能各异的酯化产品,其范围有从液体状的到高熔点固体状,或从水溶性到油溶性。聚丙三醇酯的工业生产是用碱作催化剂,将预先生成的甘油缩合物与相关脂肪酸在220℃~230℃和减压病条件下反应生成。另外也有在95℃~150℃乳液中进行酯化反应制取聚甘油脂肪酸酯。一步法是,将甘油单酯与石灰乳和25%H3PO4在240℃减压300mm汞柱条件下,以制取聚甘油酯。聚甘油酯在化妆品中能用作乳化剂分散剂,可代替增溶剂和珠光剂,并有稳定、调理和控制粘度的用。

油聚合反应式

二聚甘油(diglycerol)是一种果葡糖浆流体,它比普通甘油的粘度大,分子中存在4个功能基团。

三聚甘(triglycerol)油是由单氯代醇与丙三醇在013%用量的氢氧化钠催化剂作用下,加热230℃,待出现反应生成水后,慢慢升温至260℃~265℃,并保持16h而生成的。

聚甘油(pentaglycerol)可由三羟基丁醛氢化作用而制得。它是一种无色粘稠物,25℃时粘度在150Pa.s以上,密度112893(25℃),折光指数114924(25℃)和羟基值1012。五聚甘油双油酸酯可溶于乙醇,能分散于水和花生油中。

十聚甘油(decaglycerol)是聚甘油系列中除二聚甘油外最重要品种之一,分子量758。从它出发已制得多种脂肪酸甲酯。十聚甘油单油酸酯可分散于水,能溶于乙醇。它的四硬脂酸酯在水和乙醇中都能分散。 

各种聚合度的的丙三醇的一些性质如下表:

参考资料

聚合甘油|聚甘油品牌:JY长江江宇-盖德化工网.盖德化工网.2021-12-19

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