聚(四氢呋喃)
[CAS# 25190-06-1]

基本信息

• 产品分类: 催化剂及助剂 >> 聚合物
• 英文名: Poly(tetrahydrofuran)
• 别名: (2S)-2-butoxybutan-1-ol
• 产品名称: 聚(四氢呋喃); 四氢呋喃均聚醚; 聚丁二醇; 聚四亚甲基醚二醇; 聚四氢呋喃二醇
• 分子式: H^.(C₄H₈O)_n^.OH
• CAS 登录号: 25190-06-1
• EC 号码: 607-637-9
• 分子行输入简码SMILES: CCCCO[C@@H](CC)CO

物理化学性质

• 密度: 0.9 g/cm³ 计算值^*
• 沸点: 195.7 ºC 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 58.1 ºC (计算值)^*
• 折射率: 1.427 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H319-H412
• 防护标签: P264+P265-P273-P280-P305+P351+P338-P337+P317-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	3	H412
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315

发现和应用

聚四氢呋喃，通常缩写为 PTHF，有时也称为聚四亚甲基醚二醇 (PTMEG)，是一种通过四氢呋喃 (THF) 的阳离子开环聚合得到的线性聚醚二醇。该聚合物的特征在于重复的氧丁烯单元，其通用结构为 HO-(CH₂)₄-O-)_n-H。其分子量通常在 250 至数千道尔顿之间，具体取决于聚合度。PTHF 以其柔韧性、水解稳定性以及与异氰酸酯的良好相容性而闻名，这使其成为聚氨酯弹性体生产中的重要原料。

聚四氢呋喃的发现可以追溯到早期对环醚聚合的研究。20 世纪中叶，随着可靠的 THF 开环聚合催化剂的出现，该领域取得了重大进展。这些方法包括酸性催化剂，例如氟磺酸，以及后来基于三氟化硼络合物或三氟甲磺酸的更可控体系。生产过程涉及质子源或其他亲电催化剂引发，从而形成具有最小支链的链增长机制。随着活性聚合技术的引入，控制分子量和保持较窄分子量分布的能力得到了提高。

聚四氟乙烯（PTHF）在聚氨酯领域应用最为广泛，尤其是在热塑性聚氨酯 (TPU) 弹性体中。这些材料因其高弹性、耐磨性和在宽温度范围内的稳定性而备受青睐。PTHF 在这些嵌段共聚物中充当软链段，有助于提高弹性和耐水解性。基于 PTHF 的 TPU 广泛应用于体育用品、汽车部件、电缆护套、医疗器械和纺织品涂层等领域。

在弹性体领域，聚四氟乙烯 (PTHF) 基聚氨酯因其优异的机械强度和动态条件下的回弹性而优于聚乙二醇等其他聚醚二醇。与聚酯基聚氨酯相比，PTHF 的疏水特性使其具有更佳的耐水解性，适用于潮湿或含水环境。这一特性在船舶应用或防护涂层中尤为突出。

除聚氨酯弹性体外，PTHF 还用于合成氨纶纤维。在此背景下，它是嵌段聚氨酯的核心成分，赋予弹性纺织品至关重要的拉伸和回复特性。含有 PTHF 的氨纶纤维具有耐久性和舒适性，广泛应用于运动服和高性能服装。

PTHF 还被研究用于离子导电聚合物等先进材料，其中的醚氧原子为锂离子提供配位位点。为此，人们已探索将其作为锂电池固体聚合物电解质中聚合物基质的一部分。它兼具柔韧性、低玻璃化转变温度和配位能力，使其成为一种极具潜力的候选材料，尽管其导电性和热稳定性的提升仍处于研究阶段。

在表面涂料和粘合剂中，聚四氢呋喃 (PTHF) 可用作反应中间体，尤其是在需要兼顾柔韧性和耐化学性的场合。它可以进行末端官能化，与各种其他单体发生反应，从而形成嵌段共聚物或交联网络。这种多功能性使其成为开发用于电子、包装和消费品的先进涂料的宝贵成分。

环境和毒理学评估表明，聚四氢呋喃 (PTHF) 具有低毒性和有限的生物蓄积性。作为一种合成聚合物，它在常规环境中不可生物降解，但已有研究探索了其在特定条件下的酶促降解。聚四氢呋喃基产品的回收和再利用仍然是工业领域的挑战，尤其是在混合材料体系中。

总体而言，聚四氢呋喃在聚合物科学和工业化学中继续发挥着重要作用。其柔韧性、耐化学性和反应性的平衡确保了其在从弹性体到高性能涂料等广泛应用领域的相关性。

参考文献

2016. Artificial extracellular matrix for biomedical applications: biocompatible and biodegradable poly (tetramethylene ether) glycol/poly (ε-caprolactone diol)-based polyurethanes. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 27(14).
DOI: 10.1080/09205063.2016.1231436

2002. Hydrogels based on poly(ethylene oxide) and poly(tetramethylene oxide) or poly(dimethyl siloxane): synthesis, characterization, in vitro protein adsorption and platelet adhesion. Biomaterials, 23(8).
DOI: 10.1016/s0142-9612(01)00306-4

2002. Hydrogels based on poly(ethylene oxide) and poly(tetramethylene oxide) or poly(dimethyl siloxane). III. In vivo biocompatibility and biostability. Journal of biomedical materials research. Part A, 66(1).
DOI: 10.1002/jbm.a.10424