聚醚多元醇簡稱聚醚,是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—),端基或側(cè)基含有大于2個羥基(—OH)的低聚物,由起始劑(含活性氫基團的化合物)與環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧丁烷(BO)等在催化劑存在下經(jīng)加聚反應(yīng)制得。聚醚產(chǎn)量大者為以甘油(丙三醇)作起始劑和環(huán)氧化物,通過改變PO和EO的加料方式(混合加或分開加)、加量比、加料次序等條件,生產(chǎn)出各種通用的聚醚多元醇。
聚醚一般常用分子量為800~2000的丙二醇聚醚、分子量為400~4000的三羥甲基丙烷聚醚和端羥基的聚四氫呋喃。作為膠黏劑用的聚醚樹脂應(yīng)去掉聚合時殘留下來的堿性催化劑,因為它們能催化異氰酸酯二聚,影響膠黏劑的質(zhì)量。通常用酸來中和,使聚醚呈微弱酸性(不影響聚氨酯的反應(yīng))。制備聚氨酯膠黏劑所用的聚醚要求較為嚴(yán)格,除羥值、酸值外,要求含鉀、鈉離子量應(yīng)少于10,含水量小于0.05%,否則有可能產(chǎn)生凝膠。用聚醚樹脂配制的聚氨酯膠黏劑具有良好的耐水性,抗沖擊性和低溫性。
合成反應(yīng)
原料的預(yù)處理--通常先將起始劑和催化劑進行預(yù)混合,生成金屬烴氧化物,經(jīng)真空脫水后加到反應(yīng)釜中。
開環(huán)聚合反應(yīng)--該反應(yīng)為放熱反應(yīng),及時移走反應(yīng)熱;為防止氧化反應(yīng),反應(yīng)前通入干燥氮氣。
后處理工序--主要包括中和、吸附、脫水、過濾、精餾等單元。
聚氧化丙烯二醇
聚氧化丙烯二醇又稱聚丙二醇(polyoxypropylene glycol,簡稱PPG),其制備是在內(nèi)襯玻璃或不銹鋼反應(yīng)釜中完成的。將起始劑(1,2-丙二醇或一縮二丙二醇)和催化劑(氫氧化鉀)的混合物加入制備催化劑的釜內(nèi),加熱升溫至80~100℃,在真空下除去催化劑中的溶劑,以便促使醇化物的生成。然后將催化劑轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,加熱升溫至90~120℃,在此溫度下將環(huán)氧丙烷加入釜中,使釜內(nèi)壓力保持0.07~0.35MPa。在此溫度和壓力下,環(huán)氧丙烷進行連續(xù)聚合,直至到在一定的分子量。負壓下狀態(tài)下,蒸出殘存的環(huán)氧丙烷單體后,將聚醚混合物轉(zhuǎn)入中和釜,用酸性物質(zhì)進行中和,然后經(jīng)過濾、精制、加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
回收聚醚多元醇在使用上的注意事項
(1)因有吸濕性,不要與空氣直接接觸。
(2)避免明火,應(yīng)避免在空氣中長時間加熱,特別是聚醚多元醇滲透的保溫材料、衣類等往往會自然起火,要加以注意。
(3)粘附于皮膚時,用大量的水來清洗,進入眼睛時用水洗眼15分鐘以上。
(4)溢出時,用鋸屑、黃砂、布等滲透性物質(zhì)除去后,用大量的水沖去。
聚醚的主要性能特點:
1、硬質(zhì)泡沫用的聚醚為透明粘性液體,性質(zhì)較為穩(wěn)定,略有氣味、無腐蝕性,溶于水,與胺、一氟及絕大多數(shù)有機物相溶性好。聚醚為非易燃易爆物品;
2、彈性體、涂料、粘合劑用的聚醚為無色或淡粘性透明液體,性質(zhì)較為穩(wěn)定,略有氣味,無腐蝕性,與絕大多數(shù)有機物相溶性好,為非易燃易爆物品。
聚醚多元醇可用作賦形劑和乳化劑:聚醚毒性很低,常用作藥物賦形劑和乳化劑;在口腔、鼻噴霧劑、眼、耳滴劑和洗發(fā)劑中都經(jīng)常使用。
聚醚多元醇可用作潤濕劑:聚醚是有效的潤濕劑,可用于織物的染色、照相顯影和電鍍的酸性浴中,在糖廠使用F68,由于水的滲透性增加,可獲得更多的糖分。
聚醚多元醇可用作抗靜電劑:聚醚是有用的抗靜電劑,L44可對合成纖維提供持久的靜電防護作用。
聚醚通常用于制造普通聚氨酯泡沫、粘合劑和彈性體。聚醚多元醇在常溫下為無色至棕色粘稠液體,通常溶于芳烴、鹵代烴、醇和酮,并具有吸濕性。在催化劑的作用下,以多羥基或多胺化合物為起始劑,通過開環(huán)均聚或與氧化烯烴共聚反應(yīng)合成。
聚醚多元醇一般可分為四類,一類是聚氧丙烯多元醇(PPG),它以多元醇或有機胺為起始劑,與環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷共聚而成。是我國聚醚多元醇的主要產(chǎn)品系列,也是聚氨酯生產(chǎn)的主要產(chǎn)品系列;二是聚合物接枝聚醚多元醇(POP),如丙烯腈或苯乙烯與多元醇接枝聚合,可顯著提高軟質(zhì)聚氨酯泡沫的硬度,提高其承載能力,主要用于制造高承載聚氨酯泡沫;三是四氫呋喃二醇聚合或聚氨酯彈性體,二是聚氧乙烯多元醇(PEG),聚醚二醇以乙二醇或二甘醇為起始劑與環(huán)氧乙烷聚合,普遍用于化妝品、醫(yī)藥、化纖、橡膠、造紙、電鍍、食品加工等行業(yè)。