聚醚多元醇多以环氧丙烷、环氧乙烷等环氧化合物为聚合单体,以多羟基和胺类化合物为起始剂进行开环均聚和共聚反应合成。聚醚多元醇是相对分子质量不超过1万的低聚物多元醇,主要用于生产聚氨酯高分子材料,广泛用于造纸、纺织、印染、合成革、涂料、黏合剂、弹性体、泡沫塑料、密封剂及石油开发等工业。
20世纪50年代中期,美国陶氏化学公司提出用环氧乙烷、环氧丙烷制备嵌段共聚醚工艺,聚醚多元醇得到了飞速的发展,并将聚醚多元醇作为原料,用于生产聚氨酯泡沫制品,尤其是硬质泡沫。
分子主链结构上含有醚键(─R─O─R′─,R为烃基),端基或侧基带有两个或两个以上羟基(─OH)的醇类聚合物或齐聚物。
聚醚多元醇多以环氧丙烷、环氧乙烷等环氧化合物为聚合单体,以多羟基和胺类化合物为起始剂进行开环均聚和共聚反应合成。聚醚多元醇是相对分子质量不超过1万的低聚物多元醇,主要用于生产聚氨酯高分子材料,广泛用于造纸、纺织、印染、合成革、涂料、黏合剂、弹性体、泡沫塑料、密封剂及石油开发等工业。
20世纪50年代中期,美国陶氏化学公司提出用环氧乙烷、环氧丙烷制备嵌段共聚醚工艺,聚醚多元醇得到了飞速的发展,并将聚醚多元醇作为原料,用于生产聚氨酯泡沫制品,尤其是硬质泡沫。
以低分子量多元醇、多元胺或其他含活泼氢化合物为起始剂,与环氧化合物在催化剂作用下开环聚合而成聚醚多元醇。
式中YHx为含活泼氢化合物。
根据聚氨酯材料不同的应用需求,选择不同的起始剂和聚合工艺条件,合成不同分子量和官能度的聚醚多元醇。在聚氨酯生产中,聚醚多元醇主要包括由环氧丙烷和少量环氧乙烷为基础合成的聚氧化丙烯醚多元醇和由四氢呋喃开环聚合生成的聚四氢呋喃醚多元醇。聚氧化丙烯醚多元醇多用于生产聚氨酯泡沫塑料产品,聚四氢呋喃醚多元醇多用于生产聚氨酯弹性体、纤维等高性能产品。
用于合成聚氨酯的聚醚多元醇以聚氧化丙烯多元醇为主,俗称通用聚醚多元醇。通用聚醚多元醇的工业生产以负离子催化开环聚合为主。采用氢氧化钾或氢氧化钠催化剂,以甘油(丙三醇)或蔗糖等小分子多元醇或其他含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂,以环氧丙烷或环氧乙烷的混合物为单体,在一定的温度及压力下进行开环聚合得到粗聚醚,再经过中和、精制等步骤得到聚醚成品。
通用聚醚多元醇的制备工艺过程分为聚合与后处理两个部分。环氧化合物与起始剂在催化剂的作用下经聚合反应得到粗聚醚多元醇。常规聚醚的聚合反应包括醇钾催化体系的制备以及氧化烯烃聚合反应。粗制聚醚多元醇的后处理一般由中和吸附脱色处理、脱水脱挥发物与过滤三道工序组成。
聚醚多元醇主要用于生产聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯主要应用在家具、内饰、建筑、电子、家电、汽车、鞋材和包装领域,其中家具和内饰行业主导整个市场需求,其次是建筑领域,而电子和家电市场则是聚氨酯需求的重要增长市场。
制品类型 | 应用领域 |
硬泡 | 冰箱、冰柜、冷链物流等隔热保温领域,建筑外墙保温节能,仿木材,灌封材料,花卉行业的聚氨酯皮花盆,插花泥 |
软泡 | 汽车座椅、家具、织物衬垫中衬材,室内隔音材料,垫肩、文胸海绵、化妆棉;玩具的织物复合材料 |
弹性体 | 汽车车轮、保险杠、工业铲车车轮、鞋用和汽车跑道用弹性体 |
涂料 | 飞机、船舶、车辆涂装木材、塑料、橡胶、皮革的表面涂装;建筑物涂装;防腐涂装 |
密封剂 | 建筑密封剂、汽车挡风玻璃黏结密封 |
氨纶 | 适用于高拉伸强度并起支撑作用的衣物(游泳衣、运动裤、长袜等) |
聚醚多元醇非聚氨酯应用包括非离子表面活性剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、官能流体和润滑剂等。非离子表面活性剂大多数是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物和不规则共聚物,但也有少量是脂肪酸聚丙二醇酯。