甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物是一種重要的功能性聚合物材料，該聚合物通常以端氨基聚醚的形式存在，為嵌段共聚結(jié)構(gòu)，通過(guò)環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧乙烷(EO)與雙(2-氨丙基)醚的共聚反應(yīng)制備，在電鍍工業(yè)中作為整平劑和光亮劑發(fā)揮關(guān)鍵作用。
電鍍工業(yè)中的應(yīng)用機(jī)理與效果[1]
1. 整平劑作用機(jī)理
在電鍍過(guò)程中，甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物作為整平劑主要通過(guò)以下機(jī)制發(fā)揮作用。
靜電吸附整平：聚合物中的氨基在電鍍液中質(zhì)子化形成銨陽(yáng)離子，在陰極表面的負(fù)電荷位點(diǎn)形成吸附層，吸附層對(duì)初始成核的阻礙作用使該處沉積受到抑制，促使鍍層優(yōu)先在凹陷處生長(zhǎng)，最終降低表面粗糙度。
表面張力調(diào)節(jié)：聚合物中的聚乙二醇鏈段可降低鍍液表面張力，增強(qiáng)鍍液在陰極表面的潤(rùn)濕效果，使鍍液中的金屬離子分散更為均勻，促進(jìn)鍍層在微觀尺度上的均勻沉積。
2. 光亮劑作用機(jī)理
作為光亮劑，甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物的作用機(jī)制包括：
電化學(xué)極化增強(qiáng)：聚合物在陰極表面的吸附增大陰極極化，使金屬離子沉積需要更高的過(guò)電位，延緩金屬離子的還原速率，促進(jìn)均勻成核和細(xì)小晶粒生長(zhǎng)。
晶粒生長(zhǎng)抑制：聚合物中的伯胺基團(tuán)在電沉積過(guò)程中可與金屬離子形成絡(luò)合物，延緩金屬的沉積速率，減少鍍層表面的針孔和粗糙度，提高鍍層的光亮度和表面質(zhì)量。
3. 應(yīng)用效果與性能提升
在電鍍工業(yè)中，甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在改善鍍層質(zhì)量，增強(qiáng)整平能力，提高光亮度，提升電化學(xué)性能和優(yōu)化工藝穩(wěn)定性。
潛在應(yīng)用方向
1. 復(fù)合材料固化劑
甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物作為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，改善材料性能，應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電葉片、航空航天材料、電子封裝材料等。[2]
2. 油氣開(kāi)采添加劑
在油氣開(kāi)采領(lǐng)域，甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物可作為頁(yè)巖抑制劑，鉆井液添加劑，具有抗高溫和抗鹽性能。[2,3]
3. 水處理絮凝劑
基于其陽(yáng)離子特性，甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物在水處理領(lǐng)域用于電荷中和，促進(jìn)膠體顆粒聚集沉降。[3]
4. 藥物傳送載體
甲基環(huán)氧乙烷與環(huán)氧乙烷和雙(2-氨丙基)醚的聚合物的雙親性結(jié)構(gòu)使其用作藥物載體，氨基可作為功能化位點(diǎn)，引入靶向配體，通過(guò)調(diào)節(jié)分子量和結(jié)構(gòu)，可控制藥物釋放速率。[4]
參考文獻(xiàn)
[1]Miyake, Masao; Kubo, Yuki; Hirato, Tetsuji. Hull cell tests for evaluating the effects of polyethylene amines as brighteners in the electro deposition of aluminum from dimethylsulfone-AlCl3 baths. Electrochimica Acta. 2014, 120: 423-428.
[2]張春陽(yáng),孫涵陽(yáng),屈甜甜,郭方.醚鏈改性聚環(huán)氧乙烷的合成及性能研究[J].高分子通報(bào),2023,(12):1660-1668.
[3]Liesiene, J. Synthesis of water-soluble cationic cellulose derivatives with tertiary amino groups. Cellulose 17, 167–172 (2010).
[4]王義洲,劉曄宏,徐首紅,劉洪來(lái).用于藥物載體的多重響應(yīng)型聚合物分子的設(shè)計(jì)與合成[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào),2019,35(8):876-884.