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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简述
- 聚醚多元醇广泛应用于生产各类型聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、涂饰剂、密封胶、水性聚氨酯等领域。聚醚多元醇可部分替代四氢呋喃聚醚和聚酯多元醇使用。使该领域的生产成本降低,产品质量得到提高。聚醚多元醇亦可作酯化、醚化反应中间体,也可用作消泡剂、防泡剂。
- 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。氧化烯烃主要是环氧丙烷PO,环氧乙烷EO,其中以环氧丙烷最为常见。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最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。用聚多元醇脂配制的聚氨酯树脂胶黏剂具有良好的耐水性,抗冲击性和低温性。
物理化学性能
1、起始剂活性氢的数量决定了聚醚的官能度,不同的起始剂合成的聚醚反应活性相差很大,一般来说,分子量相差不大的情况下,同是PO类型的聚醚,乙二胺、苯胺类作起始剂的聚醚活性最高,季戊四醇、蔗糖类多元醇作起始剂的聚醚活性也比较高,而乙二醇、丙二醇作起始剂的聚醚活性却比较低。
2、同类型的聚醚,羟值越高,分子量越小,反应活性越高,粘度越小。
3、大多氧化烯烃类的聚醚都较多或者全部选用PO 来合成,但也有一些品种,先用PO和起始剂反应,而后用EO来封端,个别品种甚至全部使用EO来聚合。EO封端的聚醚通常比全为PO的聚醚活性要高,亲水性要好,EO含量越高,这种趋势越明显。
技术指标
产品名称 | 外 观(25℃) | 羟 值mgKOH/g | 酸 值mgKOH/g | 水 份% | K+Na+(ppm) | 色 泽(APHA) | 粘 度40℃mpa.s | 应 用 |
HSH聚醚多元醇-204 | 无色至淡黄色粘液 | 265~300 | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤8 | ≤50 | | 用作聚合聚醚的粘度调节剂、防水涂料,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-206 | 无色至淡黄色粘液 | 178~197 | ≤0.15 | ≤0.20 | ≤8 | ≤50 | | 制作弹性体,作聚合聚醚的粘度调节剂,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-210 | 无色至淡黄色粘液 | 105~119 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤8 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡、半硬泡、涂料、粘结剂,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-215 | 无色至淡黄色粘液 | 68~83 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡、半硬泡、涂料、粘结剂,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-220 | 无色至淡黄色粘液 | 53~59 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | ≤180 | 制作聚氨酯弹性体、粘结剂,化学合成中间体,消泡剂 |
HSH聚醚多元醇-230 | 无色至淡黄色粘液 | 35~40 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、涂饰剂、密封胶,合成中间体,消泡剂 |
HSH聚醚多元醇-240 | 无色至淡黄色粘液 | 26.5~29.5 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | ≤500 | 用作聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、涂饰剂、密封胶,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-260 | 无色至淡黄色粘料 | 17.5~20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、涂饰剂、密封胶 |
HSH聚醚多元醇-280 | 无色至淡黄色粘料 | 12.5~16 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 用作聚氨酯弹性体、涂料、黏合剂、涂饰剂、密封胶 |
HSH聚醚多元醇-303 | 无色至淡黄色粘液 | 535~590 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤10 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-305 | 无色至淡黄色粘液 | 320~355 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤10 | ≤50 | | 制作聚氨酯硬泡,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-310 | 无色至淡黄色粘液 | 153~188 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤8 | ≤50 | | 制作聚氨酯弹性体、粘结剂、防水涂料 |
HSH聚醚多元醇-330 | 无色至淡黄色粘液 | 53~59 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 制备软泡聚氨酯塑料,化学合成中间体,消泡剂 |
HSH聚醚多元醇-330N | 无色至淡黄色粘液 | 33~37 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤150 | | 典型高活性聚醚,使用范围极广 |
HSH聚醚多元醇-360 | 无色至淡黄色粘料 | 25~31 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 生产高回弹及半硬质或软质聚氨酯泡沫塑料,化学合成中间体 |
HSH聚醚多元醇-390 | 无色至淡黄色粘料 | 17~20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤50 | | 生产高回弹或软质聚氨酯泡沫塑料 |
HSH聚醚多元醇-403A | 黄色粘稠液体 | 740~780 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤150 | | 制作聚氨酯硬泡 |
HSH聚醚多元醇-6020 | 无色至淡黄色粘液 | 390~430 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤5 | ≤100 | | 聚氨酯硬泡,化学合成中间体 |
合成通用型聚醚多元醇
- 合成通用型聚醚多元醇,主要使用三类原料。即作为聚合反应主体的有机a氧化物和呋喃类环状化合物等;调节聚醚分子量和官能度的起始剂;促进聚合反应的催化剂。
1.聚合反应的主体
- 有机a氧化物主要有环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷,此外还有四氢呋喃等。它们在一定的工艺条件下都能发生碳-氧链断裂,产生开环聚合反应,生成相应的聚醚多元醇。
2.起始剂
- 聚醚合成的第二种基本原料是起始剂,目前,它们基本分为两类:含羟基的低分子化合物和含氨基或含羟基、氨基的低分子化合物。使用起始剂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。起始剂用量多,合成出来的聚醚多元醇分子量小,用量少则合成出来的聚醚多元醇分子量大。
- (2)利用起始剂所含活泼氢原子数的不同,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,绝大部分都是使用各种不同官能度的低分子化合物起始剂来实现的。常用的起始剂和由它们引发合成的聚氧化丙烯醚二醇结构见表4-1。ImageImageImage
- (3)除使用普通烷基醇类化合物作起始剂外,还可以选用含其他元素或结构的起始剂,赋予合成聚醚多元醇以各种特殊性能。例如,由乙二胺为起始剂制备的聚醚多元醇,具有四官能度,同时,由于这种俗称“胺醚”的聚醚多元醇含有一定的叔胺碱性,具有一定的催化作用,反应速度较快,因此,在聚氨酯工业中,多用于聚氨酯硬质泡沫塑料的现场喷涂施工配方中。
- 使用三氯氧磷和甘油为聚醚合成的起始剂时,三氯氧磷将会和甘油生成官能度为三并含有磷的磷酸三甘油酯,它作为真正的起始剂,将会使生成的三官能度聚醚中含有磷元素,由此能赋予聚氨酯材料一定的阻燃性能。
- 在聚醚的合成中,若使用芳香族或杂环系多元醇或多元胺为起始剂时,则会在生成的聚醚多元醇结构中引入芳香环或杂环结构,它能使生成的聚氨酯材料具有较好的尺寸稳定性,耐热,耐燃。这类起始剂常用的有双酚A、双酚S、甲苯二胺、三(2羟乙基)异氯尿酸酯以及苯酚-甲醛缩合物、苯胺-甲醛缩合物等
- 利用起始剂品种的变化,可以合成出不同官能度、不同化学结构和不同功能的聚醚多元醇,以适应聚氨酯制品的多样性变化和性能要求
3.催化剂
- 为使环氧丙烷等有机a氧化物顺利开环,必须使用催化剂。促进开环反应的催化剂很多,基本可分为阴离子型催化剂、阳离子型催化剂和金属络合型催化剂三类。目前,在聚氨酯工业聚醚多元醇生产中,主要使用的是阴离子型催化剂的碱金属氢氧化物和阳离子催化剂的路易斯酸。前者多用于制备分子量较低的普通聚醚多元醇,后者则多用于制高分子聚醚多元醇及四氢呋喃开环共聚合的特种聚醚多元醇。至于金属络合型催化剂,则多用于制备超高分子量等规聚醚多元醇,目前,在聚氨酯用聚醚多元醇的合成中仅有少量应用。
- 最常使用的碱金属氢氧化物是氢氧化钾和氢氧化钠,且以氢氧化钾最受欢迎,因为它的用量少,其大多链端形成羟基,仅有少量端基为烃氧基金属盐,在这两种端基间发生质子交换时,离子电荷从一个增长着的链向另一个链转移时,总是优先转移到较短的链上。因此,所生成的聚醚多元醇产物的分子量分布较窄。当然,聚醚多元醇分子量分布的宽窄,还受到起始剂和单体品种以及合成工艺条件的影响。
- 传统碱性催化剂存在碳碳双键的不饱和度含量高,影响聚氨酯产品性能的提高,为此,对环氧化合物开环聚合催化剂的研究一直是改进聚醚多元醇工艺、性能的重点之一。20世纪60年代,美国普通橡胶轮胎公司开发出一种以氰根配位的双金属氰化络合型(DMC)催化剂,目前主要用于环氧丙烷开环聚合反应以生产低不饱和度、高分子量、窄的分子量分布的高性能聚醚多元醇的生产中。