聚醚多元醇 HSH聚醚多元醇 烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚 烷基酚嵌段聚醚
2021-02-25
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簡述
- 聚醚多元醇廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)各類型聚氨酯彈性體、涂料、黏合劑、涂飾劑、密封膠、水性聚氨酯等領(lǐng)域。聚醚多元醇可部分替代四氫呋喃聚醚和聚酯多元醇使用。使該領(lǐng)域的生產(chǎn)成本降低，產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。聚醚多元醇亦可作酯化、醚化反應(yīng)中間體，也可用作消泡劑、防泡劑。
- 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。氧化烯烴主要是環(huán)氧丙烷PO，環(huán)氧乙烷EO，其中以環(huán)氧丙烷最為常見。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。根據(jù)起始劑所含活性原子的數(shù)目可制得不同官能度的聚醚多元醇，在聚氨酯膠黏劑制備中最常用的聚醚是聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇，另外還有聚四氫呋喃二醇。用聚多元醇脂配制的聚氨酯樹脂膠黏劑具有良好的耐水性，抗沖擊性和低溫性。
物理化學(xué)性能
1、起始劑活性氫的數(shù)量決定了聚醚的官能度，不同的起始劑合成的聚醚反應(yīng)活性相差很大，一般來說，分子量相差不大的情況下，同是PO類型的聚醚，乙二胺、苯胺類作起始劑的聚醚活性最高，季戊四醇、蔗糖類多元醇作起始劑的聚醚活性也比較高，而乙二醇、丙二醇作起始劑的聚醚活性卻比較低。
2、同類型的聚醚，羥值越高，分子量越小，反應(yīng)活性越高，粘度越小。
3、大多氧化烯烴類的聚醚都較多或者全部選用PO 來合成，但也有一些品種，先用PO和起始劑反應(yīng)，而后用EO來封端，個別品種甚至全部使用EO來聚合。EO封端的聚醚通常比全為PO的聚醚活性要高，親水性要好，EO含量越高，這種趨勢越明顯。
技術(shù)指標(biāo)
| 產(chǎn)品名稱 | 外 觀（25℃） | 羥 值mgKOH/g | 酸 值mgKOH/g | 水 份% | K+Na+(ppm) | 色 澤(APHA) | 粘 度40℃mpa.s | 應(yīng) 用 |
| HSH聚醚多元醇-204 | 無色至淡黃色粘液 | 265~300 | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤8 | ≤50 | | 用作聚合聚醚的粘度調(diào)節(jié)劑、防水涂料，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-206 | 無色至淡黃色粘液 | 178~197 | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤8 | ≤50 | | 制作彈性體，作聚合聚醚的粘度調(diào)節(jié)劑，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-210 | 無色至淡黃色粘液 | 105~119 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤8 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡、半硬泡、涂料、粘結(jié)劑，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-215 | 無色至淡黃色粘液 | 68~83 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡、半硬泡、涂料、粘結(jié)劑，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-220 | 無色至淡黃色粘液 | 53~59 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | ≤180 | 制作聚氨酯彈性體、粘結(jié)劑，化學(xué)合成中間體，消泡劑 |
| HSH聚醚多元醇-230 | 無色至淡黃色粘液 | 35~40 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯彈性體、涂料、黏合劑、涂飾劑、密封膠，合成中間體，消泡劑 |
| HSH聚醚多元醇-240 | 無色至淡黃色粘液 | 26.5~29.5 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | ≤500 | 用作聚氨酯彈性體、涂料、黏合劑、涂飾劑、密封膠，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-260 | 無色至淡黃色粘料 | 17.5~20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯彈性體、涂料、黏合劑、涂飾劑、密封膠 |
| HSH聚醚多元醇-280 | 無色至淡黃色粘料 | 12.5~16 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯彈性體、涂料、黏合劑、涂飾劑、密封膠 |
| HSH聚醚多元醇-303 | 無色至淡黃色粘液 | 535~590 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤10 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-305 | 無色至淡黃色粘液 | 320~355 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤10 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-310 | 無色至淡黃色粘液 | 153~188 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤8 | ≤50 | | 制作聚氨酯彈性體、粘結(jié)劑、防水涂料 |
| HSH聚醚多元醇-330 | 無色至淡黃色粘液 | 53~59 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 制備軟泡聚氨酯塑料，化學(xué)合成中間體，消泡劑 |
| HSH聚醚多元醇-330N | 無色至淡黃色粘液 | 33~37 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤150 | | 典型高活性聚醚，使用范圍極廣 |
| HSH聚醚多元醇-360 | 無色至淡黃色粘料 | 25~31 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 生產(chǎn)高回彈及半硬質(zhì)或軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，化學(xué)合成中間體 |
| HSH聚醚多元醇-390 | 無色至淡黃色粘料 | 17~20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 生產(chǎn)高回彈或軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 |
| HSH聚醚多元醇-403A | 黃色粘稠液體 | 740~780 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤150 | | 制作聚氨酯硬泡 |
| HSH聚醚多元醇-6020 | 無色至淡黃色粘液 | 390~430 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤100 | | 聚氨酯硬泡，化學(xué)合成中間體 |
合成通用型聚醚多元醇
- 合成通用型聚醚多元醇，主要使用三類原料。即作為聚合反應(yīng)主體的有機a氧化物和呋喃類環(huán)狀化合物等;調(diào)節(jié)聚醚分子量和官能度的起始劑;促進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑。
1.聚合反應(yīng)的主體
- 有機a氧化物主要有環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧氯丙烷，此外還有四氫呋喃等。它們在一定的工藝條件下都能發(fā)生碳-氧鏈斷裂，產(chǎn)生開環(huán)聚合反應(yīng)，生成相應(yīng)的聚醚多元醇。
2.起始劑
- 聚醚合成的第二種基本原料是起始劑，目前，它們基本分為兩類:含羥基的低分子化合物和含氨基或含羥基、氨基的低分子化合物。使用起始劑的作用主要有以下三方面。
- (1)控制生成聚醚多元醇分子量的大小。起始劑用量多，合成出來的聚醚多元醇分子量小，用量少則合成出來的聚醚多元醇分子量大。
- (2)利用起始劑所含活潑氫原子數(shù)的不同，合成不同官能度的聚醚多元醇。聚氨酯所用的多官能度的聚醚多元醇，絕大部分都是使用各種不同官能度的低分子化合物起始劑來實現(xiàn)的。常用的起始劑和由它們引發(fā)合成的聚氧化丙烯醚二醇結(jié)構(gòu)見表4-1。ImageImageImage
- (3)除使用普通烷基醇類化合物作起始劑外，還可以選用含其他元素或結(jié)構(gòu)的起始劑，賦予合成聚醚多元醇以各種特殊性能。例如，由乙二胺為起始劑制備的聚醚多元醇，具有四官能度，同時，由于這種俗稱“胺醚”的聚醚多元醇含有一定的叔胺堿性，具有一定的催化作用，反應(yīng)速度較快，因此，在聚氨酯工業(yè)中，多用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的現(xiàn)場噴涂施工配方中。
- 使用三氯氧磷和甘油為聚醚合成的起始劑時，三氯氧磷將會和甘油生成官能度為三并含有磷的磷酸三甘油酯，它作為真正的起始劑，將會使生成的三官能度聚醚中含有磷元素，由此能賦予聚氨酯材料一定的阻燃性能。
- 在聚醚的合成中，若使用芳香族或雜環(huán)系多元醇或多元胺為起始劑時，則會在生成的聚醚多元醇結(jié)構(gòu)中引入芳香環(huán)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)，它能使生成的聚氨酯材料具有較好的尺寸穩(wěn)定性，耐熱，耐燃。這類起始劑常用的有雙酚A、雙酚S、甲苯二胺、三(2羥乙基)異氯尿酸酯以及苯酚-甲醛縮合物、苯胺-甲醛縮合物等
- 利用起始劑品種的變化，可以合成出不同官能度、不同化學(xué)結(jié)構(gòu)和不同功能的聚醚多元醇，以適應(yīng)聚氨酯制品的多樣性變化和性能要求
3.催化劑
- 為使環(huán)氧丙烷等有機a氧化物順利開環(huán)，必須使用催化劑。促進(jìn)開環(huán)反應(yīng)的催化劑很多，基本可分為陰離子型催化劑、陽離子型催化劑和金屬絡(luò)合型催化劑三類。目前，在聚氨酯工業(yè)聚醚多元醇生產(chǎn)中，主要使用的是陰離子型催化劑的堿金屬氫氧化物和陽離子催化劑的路易斯酸。前者多用于制備分子量較低的普通聚醚多元醇，后者則多用于制高分子聚醚多元醇及四氫呋喃開環(huán)共聚合的特種聚醚多元醇。至于金屬絡(luò)合型催化劑，則多用于制備超高分子量等規(guī)聚醚多元醇，目前，在聚氨酯用聚醚多元醇的合成中僅有少量應(yīng)用。
- 最常使用的堿金屬氫氧化物是氫氧化鉀和氫氧化鈉，且以氫氧化鉀最受歡迎，因為它的用量少，其大多鏈端形成羥基，僅有少量端基為烴氧基金屬鹽，在這兩種端基間發(fā)生質(zhì)子交換時，離子電荷從一個增長著的鏈向另一個鏈轉(zhuǎn)移時，總是優(yōu)先轉(zhuǎn)移到較短的鏈上。因此，所生成的聚醚多元醇產(chǎn)物的分子量分布較窄。當(dāng)然，聚醚多元醇分子量分布的寬窄，還受到起始劑和單體品種以及合成工藝條件的影響。
- 傳統(tǒng)堿性催化劑存在碳碳雙鍵的不飽和度含量高，影響聚氨酯產(chǎn)品性能的提高，為此，對環(huán)氧化合物開環(huán)聚合催化劑的研究一直是改進(jìn)聚醚多元醇工藝、性能的重點之一。20世紀(jì)60年代，美國普通橡膠輪胎公司開發(fā)出一種以氰根配位的雙金屬氰化絡(luò)合型(DMC)催化劑，目前主要用于環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合反應(yīng)以生產(chǎn)低不飽和度、高分子量、窄的分子量分布的高性能聚醚多元醇的生產(chǎn)中。
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