聚乙烯亚胺(PEI)概述

聚乙烯亚胺(Polyethylenimine, PEI)是一种具有优良性能的线性或支化型聚合物，广泛应用于多个领域，如药物递送、基因转染、水处理等。本文将从基本属性、主要用途、合成路线、使用注意事项以及运输与存储等方面对聚乙烯亚胺进行深入探讨。

一、基本属性

聚乙烯亚胺名称

中文名： 支化聚乙烯亚胺

英文名： Polyethylenimine, branched

中文别名： 聚乙醇胺 | 聚乙烯亚氨 | 聚乙烯亚胺 | 无水聚乙烯亚胺

CAS号： 9002-98-6

聚乙烯亚胺物理化学性质

密度： 1.030 g/mL at 25 °C

沸点： 250 °C(lit.)

熔点： 59-60°C

分子式： C2H5N

分子量： 43.06780

闪点： >230 °F

精确质量： 43.04220

PSA： 21.94000

外观性状： 淡黄色液体

折射率： n20/D 1.5290

储存条件：　2-10°C密闭，避光，通风干燥处

稳定性

1.常温常压下不稳定

2.避免湿，热，高温

二、主要用途

聚乙烯亚胺的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：

1. **药物递送**：PEI可用作药物载体，尤其是在基因治疗领域，由于其阳离子特性能够与负电荷的DNA/RNA结合，提高基因转染效率。

2. **水处理**：PEI在去除水中污染物方面表现出色，能够形成絮凝物，从而有效地净化水源。

3. **涂料与粘合剂**：由于其优良的附着力和耐水性，PEI常被用作工业涂料和胶黏剂的成分。

4. **纺织品与造纸业**：在纺织和造纸过程中，PEI可以用于增强材料的强度和抗水性。

1、高附着性和吸附性氨基能与羧基反应生成氢健。氨基能与羧基反应生成离子健。氨基能与碳酰基反应生成共价健。聚乙烯亚胺由于具有极性基团(氨基)和疏水基(乙烯基)结构，能够与不同的物质相结合。利用这些综合结合力，可广泛应用于接着，油墨，涂料，粘结剂等领域。2、高阳离子性聚乙烯亚胺在水中以聚合阳离子存在，可以中和和吸附所有阴离子物质，还能螯化重金属离子。利用其高度的阳离子性，可以应用于造纸水处理，电镀液，分散剂领域。3、反应性聚乙烯亚胺由于具有反应性很强的伯胺和仲胺，能够很容易与环氧，酸，异氰酸酯化合物和酸性气体反应。利用此特性可作为环氧树脂反应剂，醛吸附剂和染料固定剂使用。

三、合成路线

聚乙烯亚胺的合成主要通过以下几种方法实现：

1. **化学合成法**：可以通过环氧乙烷与氨反应生成PEI。此方法可控制聚合物的分子量和支化程度。

2. **自由基聚合**：利用自由基引发剂，通过聚合单体(如乙烯亚胺)合成聚乙烯亚胺。

3. **酰胺化反应**：通过酰胺化反应将乙烯亚胺与其他含氮化合物结合，以形成不同功能性的聚乙烯亚胺衍生物。

乙烯亚胺的制备将300kg乙醇胺和50kg水加入反应锅中，在搅拌下缓慢滴加浓硫酸50kg，滴加硫酸时温度控制在10～30℃。滴毕后，保温搅拌1h。再继续升温至50℃，减压脱水至有结晶析出。停止减压蒸馏。冷却结晶过滤。用少量水洗滤饼，干燥，得氨乙醇硫酸氢酯。将其转移到水解釜中，加30%的NaOH水溶液200kg，在100℃下水解后蒸出乙烯亚胺和水的共沸液。聚合反应将上述制备的乙烯亚胺水溶液加入聚合釜中，通入氯化氢和二氧化碳，在酸催化下乙烯基亚胺聚合得聚乙烯亚胺。

四、使用注意事项

在使用聚乙烯亚胺时，需注意以下几点：

1. **pH值控制**：PEI的性能受pH值影响较大，在特定的pH环境中可能会失去其活性。

2. **浓度选择**：在药物递送中的应用需要根据具体情况选择适当的浓度，以避免细胞毒性。

3. **兼容性**：需要考虑PEI与其他药物成分的相容性，以确保有效性和安全性。

4. **防护措施**：操作PEI时应佩戴适当的防护装备，避免直接接触皮肤和眼睛。

五、运输与存储

聚乙烯亚胺的运输与存储条件如下：

1. **运输**：聚乙烯亚胺应在密封的容器中运输，避免潮湿和高温环境，以防止聚合物的降解。

2. **存储**：应存放在阴凉干燥处，避免阳光直射和高温，保持容器密封以防潮。最佳存储温度为室温(15-25°C)。

3. **标签**：运输和存储容器上应贴有清晰的标签，注明内容物及相关的安全信息。

结论

聚乙烯亚胺作为一种重要的高分子材料，凭借其独特的物理化学性质和广泛的应用潜力，成为众多领域的研究热点。在实际应用中，科学合理的合成与使用将进一步拓展其应用前景。