甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物是一种重要的功能性聚合物材料,该聚合物通常以端氨基聚醚的形式存在,为嵌段共聚结构,通过环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)与双(2-氨丙基)醚的共聚反应制备,在电镀工业中作为整平剂和光亮剂发挥关键作用。

电镀工业中的应用机理与效果[1]
1. 整平剂作用机理
在电镀过程中,甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物作为整平剂主要通过以下机制发挥作用。
静电吸附整平:聚合物中的氨基在电镀液中质子化形成铵阳离子,在阴极表面的负电荷位点形成吸附层,吸附层对初始成核的阻碍作用使该处沉积受到抑制,促使镀层优先在凹陷处生长,最终降低表面粗糙度。
表面张力调节:聚合物中的聚乙二醇链段可降低镀液表面张力,增强镀液在阴极表面的润湿效果,使镀液中的金属离子分散更为均匀,促进镀层在微观尺度上的均匀沉积。
2. 光亮剂作用机理
作为光亮剂,甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物的作用机制包括:
电化学极化增强:聚合物在阴极表面的吸附增大阴极极化,使金属离子沉积需要更高的过电位,延缓金属离子的还原速率,促进均匀成核和细小晶粒生长。
晶粒生长抑制:聚合物中的伯胺基团在电沉积过程中可与金属离子形成络合物,延缓金属的沉积速率,减少镀层表面的针孔和粗糙度,提高镀层的光亮度和表面质量。
3. 应用效果与性能提升
在电镀工业中,甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物的应用效果主要体现在改善镀层质量,增强整平能力,提高光亮度,提升电化学性能和优化工艺稳定性。
潜在应用方向
1. 复合材料固化剂
甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物作为环氧树脂固化剂,改善材料性能,应用于风力发电叶片、航空航天材料、电子封装材料等。[2]
2. 油气开采添加剂
在油气开采领域,甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物可作为页岩抑制剂,钻井液添加剂,具有抗高温和抗盐性能。[2,3]
3. 水处理絮凝剂
基于其阳离子特性,甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物在水处理领域用于电荷中和,促进胶体颗粒聚集沉降。[3]
4. 药物传送载体
甲基环氧乙烷与环氧乙烷和双(2-氨丙基)醚的聚合物的双亲性结构使其用作药物载体,氨基可作为功能化位点,引入靶向配体,通过调节分子量和结构,可控制药物释放速率。[4]
参考文献
[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]张春阳,孙涵阳,屈甜甜,郭方.醚链改性聚环氧乙烷的合成及性能研究[J].高分子通报,2023,(12):1660-1668.
[3]Liesiene, J. Synthesis of water-soluble cationic cellulose derivatives with tertiary amino groups. Cellulose 17, 167–172 (2010).
[4]王义洲,刘晔宏,徐首红,刘洪来.用于药物载体的多重响应型聚合物分子的设计与合成[J].物理化学学报,2019,35(8):876-884.