乙二醇化学式 甲酸乙酯结构式
聚乙二醇（PEG）是由聚环氧乙烷与水发生加聚反应所形成的一类化合物，其分子量范围从约200到20000不等。根据其分子量的不同，PEG的物理状态和化学性质也有所不同。分子量低于700的聚乙二醇在20℃下表现为无色、无味、粘稠的液体，具有一定的吸湿性；而分子量在700至900之间的则呈半固体状态；分子量达到1000及以上时，它们通常是浅白色的蜡状固体或絮状石蜡，亦或是流动性粉末。
随着聚乙二醇分子量的增加，其水溶性、蒸汽压、吸湿性以及对有机溶剂的溶解度逐渐降低。而凝固点、相对密度、闪点和粘度则会相应地升高。PEG表现出良好的热稳定性，不容易与多种化学品反应，也不会水解。不同分子量的聚乙二醇其性质存在显著差异。此类化合物在许多应用中表现出优异的性能，常被用作增塑剂、软化剂、增湿剂以及润滑剂，广泛应用于药膏和药物制剂中。
聚乙二醇PEG4000示意图
1.1 基本信息
中文名称：聚乙二醇
英文名称：Polyethylene glycol（PEG）
别名：α-氢-ω-羟基(氧-1,2-乙二基)的聚合物等
化学式（分子式）：HO(CH₂CH₂O)nH
CAS号：25322-68-3
EINECS登录号：200-849-9
沸点：>250℃
闪点：270℃
密度：1.125
水溶解性：H2O: 50 mg/mL，清澈无色
聚乙二醇结构式
1.2 稳定性
1.2.1 聚乙二醇在符合规格的使用和储存条件下不会发生分解，但应避免与氧化物接触。其在20℃下表现为清澈的液体或白色膏体，几乎无气味。溶解性方面，它可与水、乙醇、丙酮混溶，但不溶于烷烃。其密度（40℃）范围为1.108至1.115，而黏度（cSt）则随分子量的不同而有所变化，例如PEG800的黏度约为30至100（40℃），PEG1500则为60（70℃）。
1.2.2 皮肤接触后，用大量水冲洗即可；若不慎入眼，则应用大量水冲洗，必要时需求助医生。操作时应佩戴防护手套和眼镜等；若不慎吸入或误食，需将患者移至通风处并寻求医疗帮助。
1.2.3 聚乙二醇的化学性质类似于醇，能够与脂肪酸发生酯化反应生成酯。在空气中加热时，它会发生氧化反应。温度超过300℃时，醚键会断裂。室温下，它也会逐渐被空气氧化，而且分子量越大，氧化的倾向越强。为了提高其稳定性，可添加抗氧化剂，如对苯二酚或羟基苯甲醚等。
1.3 分子结构数据
1. 摩尔折射率：43.98
2. 摩尔体积(m³/mol)：156.2
3. 等张比容(90.2K)：413.6
4. 表面张力(dyne/cm)：49.1
5. 极化率(10^-24 cm³)：17.43
2.1 聚乙二醇的毒理学数据
2.1.1 急性毒性：大鼠静脉LD50为22 gm/kg。
2.1.2 皮肤和眼睛刺激性：兔子皮肤SDT为500 mg/24H，刺激性等级为轻微。
2.1.3 聚乙二醇的毒性相对较低，对眼睛和皮肤没有明显刺激。其口服毒性随分子量的增加而降低。在含有2%聚乙二醇（相对分子质量分别为400、1540和4000）的食物中喂狗一年，未观察到毒害作用。聚乙二醇对酚类的溶解能力强，当皮肤上附有苯酚或甲酚时，可以用相对分子质量约400的聚乙二醇去除。
2.2 聚乙二醇的生态学数据
聚乙二醇对水体的危害较小，未经授权不得排入环境。它对皮肤和眼睛的刺激性极低，口服也很难被胃肠道吸收，因此毒性非常低。将5%（质量）的聚乙二醇水溶液注入兔子的眼睛中只会引起轻微的灼烧感。
1. 聚乙二醇是通过催化剂催化环氧乙烷与乙二醇反应而成的。
2. 在异丙醇铝催化下，环氧乙烷可以自聚。
3. 反应过程包括将120#汽油加入反应釜，在搅拌条件下加入异丙醇铝作为催化剂（催化剂量为单体总量的1.01-1.03%）。用氮气置换反应釜中的空气后，加入单体环氧乙烷（溶剂∶环氧乙烷=2∶1，质量比）。在10至20℃下反应4小时，然后逐渐升温至35至40℃，再反应3小时。聚合反应结束后，将物料转移至蒸馏釜中，蒸发溶剂，冷却析晶，过滤得到粗产品，最后进行真空干燥。
反应式
4.1 聚乙二醇的应用
PEG-200通常用作有机合成的介质以及热载体，在日用化学工业中，它被用作保湿剂、无机盐增溶剂和粘度调节剂；在纺织工业中，它可以作为柔软剂和抗静电剂；在造纸和农药工业中，它常被用作润湿剂。
4.2 PEG-400、PEG-600和PEG-800在医药和化妆品领域中作为基质使用，还可在橡胶和纺织工业中作为润滑剂和润湿剂。PEG-600在金属工业中作为电解液添加剂，可以增强研磨效果，提升金属表面的光泽。
4.3 PEG-1000和PEG-1500被广泛应用于医药、纺织和化妆品工业，主要作为基质、润滑剂或柔软剂；在涂料工业中，它们作为分散剂改善树脂的水分散性和柔韧性，用量为10~30%；在油墨中，可提高染料的溶解能力并降低挥发性，尤其适用于蜡纸和印台油墨，也可用于圆珠笔油墨以调节粘稠度；在橡胶工业中，作为分散剂促进硫化作用，用作炭黑充填料的分散剂。
4.4 PEG-2000和PEG-3000常用于金属加工中，作为铸模剂、拉丝、冲压或成型的润滑剂及切削液，还可用作研磨、冷却、润滑、抛光剂及焊接剂
。在造纸工业中，这些化合物也可用作润滑剂，甚至在快速再润湿的热熔粘合剂中有所应用。
4.5 PEG-4000和PEG-6000在医药和化妆品工业中被用作基质，调节粘度和熔点。在造纸工业中，它们作为涂饰剂，增加纸张的光泽和平滑性；在橡胶工业中，它们作为添加剂，提高橡胶制品的润滑性和塑性，减少加工过程中动力的消耗，延长制品的使用寿命。在金属加工行业中，这些聚乙二醇也用作润滑剂和冷却剂，并且在农药和颜料工业中，它们作为分散剂和乳化剂使用；在纺织工业中则作为抗静电剂和润滑剂使用。
4.6 PEG-8000在医药和化妆品工业中被用作基质，调整粘度和熔点；在橡胶和金属加工工业中，它作为润滑剂和冷却剂使用，同时在农药和颜料工业中作为分散剂和乳化剂；它在纺织工业中也常被用于抗静电和润滑。
聚乙二醇应用领域
6.1 稳定性
在空气和溶液中，聚乙二醇的化学性质稳定。对于分子量低于2000的聚乙二醇，其易吸湿性较强，不适合微生物生长，也不容易酸败。聚乙二醇及其水溶液可以通过热压灭菌、过滤灭菌或γ射线灭菌来处理。如果采取150℃的干热灭菌处理固态聚乙二醇，则可能诱导氧化，从而发生降解。
6.2 储存条件
聚乙二醇应储存在阴凉、干燥的环境中，并使用密闭的容器保存。液态聚乙二醇可以储存在不锈钢、铝或玻璃容器中，以避免与环境因素反应。
在实际应用中，聚乙二醇的多样性使其成为工业领域中不可或缺的材料。无论是在药物制剂中作为基质，还是在化妆品中作为保湿剂，其表现出的稳定性和适用性都为其广泛应用奠定了基础。通过对聚乙二醇不同类型和分子量的深入了解，可以帮助我们更好地利用这些化合物的独特性质来满足各种工业和科学需求。
