聚醚多元醇簡稱聚醚,是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—),端基或側基含有大于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加聚反應制得。聚醚產量大者為以甘油(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)。制備聚氨酯膠黏劑所用的聚醚要求較為嚴格,除羥值、酸值外,要求含鉀、鈉離子量應少于10,含水量小于0.05%,否則有可能產生凝膠。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。
根據起始劑所含活性原子的數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。
合成反應
原料的預處理--通常先將起始劑和催化劑進行預混合,生成金屬烴氧化物,經真空脫水后加到反應釜中。
開環(huán)聚合反應--該反應為放熱反應,及時移走反應熱;為防止氧化反應,反應前通入干燥氮氣。
后處理工序--主要包括中和、吸附、脫水、過濾、精餾等單元。
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、布等滲透性物質除去后,用大量的水沖去。
聚醚的主要性能特點:
1、硬質泡沫用的聚醚為透明粘性液體,性質較為穩(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,性質較為穩(wěn)定,略有氣味,無腐蝕性,與絕大多數有機物相溶性好,為非易燃易爆物品。
聚醚多元醇可用作分散劑:聚醚在乳狀液涂料中作分散劑。F68在醋酸乙烯乳液聚合時作乳化劑。L62、L64可作農藥乳化劑,在金屬切削和磨削中作冷卻劑和潤滑劑。在橡膠硫化時作潤滑劑。
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品系列,也是聚氨酯生產的主要產品系列;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)。