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。
聚醚多元醇是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—),端基或側(cè)基含有大于2個羥基(—OH)的低聚物。是以低分子量多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物為起始劑,-與氧化烯烴在催化劑作用下開環(huán)聚合而成。氧化烯烴主要是氧化丙烯(環(huán)氧丙烷),氧化乙烯(環(huán)氧乙烷),其中以環(huán)氧丙烷為重要。多元醇起始劑有丙二醇、乙二醇等二元醇,甘油三羥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;胺類起始劑為二乙胺、二乙烯三胺等。
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(fù)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。
聚醚的幾大特性:
1、粘度特性:聚醚的粘度是隨著其分子量的大小增加;
2、粘壓特性:聚醚的粘壓決定于其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子鏈的長短,粘壓系數(shù)通常低于同粘度礦物油的粘壓系數(shù);
3、低溫流動性:聚醚具有較低的凝點,低溫條件下流動性會比較好;
4、潤滑性:基于聚醚的性,加上具有較低的粘性系數(shù),在幾乎所有潤滑狀態(tài)下能形成非常穩(wěn)定的具有大吸附力和承載能力的潤滑劑膜,具有較低的摩擦系數(shù)與較強的抗剪切能力。