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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聚合而成。氧化烯烴主要是氧化丙烯(環氧丙烷),氧化乙烯(環氧乙烷),其中以環氧丙烷為重要。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。
聚醚多元醇用的容器可用鋼、鋁、聚乙烯或聚丙烯制造。貯存溫度不應超過70℃,為防止吸濕和氧化,建議容器充氮氣。聚醚多元醇產品一般用清潔、干燥、密封、無泄漏的鍍鋅鐵桶包裝。貯存時防止日曬、雨淋、遠離火源。不受可燃性液體貯存規則的限制,但應避免進入地下水或地表水,因其不易被生物降解。
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,與環氧丙烷或環氧丙烷與環氧乙烷共聚而成。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氧乙烷聚合,普遍用于化妝品、醫藥、化纖、橡膠、造紙、電鍍、食品加工等行業。