聚醚多元醇简称聚醚,是主链含有醚键(—R—O—R—),端基或侧基含有大于2个羟基(—OH)的低聚物,由起始剂(含活性氢基团的化合物)与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等在催化剂存在下经加聚反应制得。聚醚产量大者为以甘油(丙三醇)作起始剂和环氧化物,通过改变PO和EO的加料方式(混合加或分开加)、加量比、加料次序等条件,生产出各种通用的聚醚多元醇。
聚醚多元醇是主链含有醚键(—R—O—R—),端基或侧基含有大于2个羟基(—OH)的低聚物。是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂,-与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。氧化烯烃主要是氧化丙烯(环氧丙烷),氧化乙烯(环氧乙烷),其中以环氧丙烷为重要。多元醇起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇,甘油三羟甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇;胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。
根据起始剂所含活性原子的数目可制得不同官能度的聚醚多元醇,在聚氨酯胶黏剂制备中常用的聚醚是聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇,另外还有聚四氢呋喃二醇。
合成反应
原料的预处理--通常先将起始剂和催化剂进行预混合,生成金属烃氧化物,经真空脱水后加到反应釜中。
开环聚合反应--该反应为放热反应,及时移走反应热;为防止氧化反应,反应前通入干燥氮气。
后处理工序--主要包括中和、吸附、脱水、过滤、精馏等单元。
聚氧化丙烯二醇
聚氧化丙烯二醇又称聚丙二醇(polyoxypropylene glycol,简称PPG),其制备是在内衬玻璃或不锈钢反应釜中完成的。将起始剂(1,2-丙二醇或一缩二丙二醇)和催化剂(氢氧化钾)的混合物加入制备催化剂的釜内,加热升温至80~100℃,在真空下除去催化剂中的溶剂,以便促使醇化物的生成。然后将催化剂转入反应釜中,加热升温至90~120℃,在此温度下将环氧丙烷加入釜中,使釜内压力保持0.07~0.35MPa。在此温度和压力下,环氧丙烷进行连续聚合,直至到在一定的分子量。负压下状态下,蒸出残存的环氧丙烷单体后,将聚醚混合物转入中和釜,用酸性物质进行中和,然后经过滤、精制、加入稳定剂得到产品。
聚醚的几大特性:
1、粘度特性:聚醚的粘度是随着其分子量的大小增加;
2、粘压特性:聚醚的粘压决定于其化学结构和分子链的长短,粘压系数通常低于同粘度矿物油的粘压系数;
3、低温流动性:聚醚具有较低的凝点,低温条件下流动性会比较好;
4、润滑性:基于聚醚的性,加上具有较低的粘性系数,在几乎所有润滑状态下能形成非常稳定的具有大吸附力和承载能力的润滑剂膜,具有较低的摩擦系数与较强的抗剪切能力。
聚醚作为合成聚氨酯的主要原料之一是不可缺少的产品,而组合聚醚,就是大家俗称的白料,由聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、阻燃剂等多种组分混合而成。将原料组合聚醚和异组分按照一定的比例,通过高压或低压发泡机混合发泡就会生成硬泡聚氨酯。
聚醚多元醇可用作洗涤剂或消泡剂: L61、L64、F68用于配制低泡、高去污力合成洗涤剂; L61、L81在造纸或发酵工业中用作消泡剂; F68 在人工心肺机血液循环时用作消泡剂,防止空气进入。
聚醚多元醇可用作赋形剂和乳化剂:聚醚毒性很低,常用作药物赋形剂和乳化剂;在口腔、鼻喷雾剂、眼、耳滴剂和洗发剂中都经常使用。
聚醚通常用于制造普通聚氨酯泡沫、粘合剂和弹性体。聚醚多元醇在常温下为无色至棕色粘稠液体,通常溶于芳烃、卤代烃、醇和酮,并具有吸湿性。在催化剂的作用下,以多羟基或多胺化合物为起始剂,通过开环均聚或与氧化烯烃共聚反应合成。
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