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聚醚多元醇的簡單介紹?如何選擇聚醚多元醇?

2019-10-29來源:31fabu.com

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。氧化烯烴主要是環氧丙烷PO,環氧乙烷EO,其中以環氧丙烷最為常見。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。

市場上聚醚進口和國產的廠家都較多,分子量差異懸殊,性能和用途也各不相同,在聚氨酯膠黏劑、彈性體和軟硬泡制品上都廣泛得到應用,如何在品種繁多的聚醚多元醇中找到適合自己的材料完成配方設計是擺在很多聚氨酯從業人員面前的一個問題。通常大家按照用途來區分為軟泡聚醚、硬泡聚醚和彈性體聚醚。經過多年不間斷的實驗和應用,筆者發現這種分類有助于宏觀上大家盡快熟悉和選用聚醚,業務人員更快鎖定目標客戶,使用方更快選定自己所需的原材料,但經驗告訴我,這樣并不利于大家從微觀上去理解配方設計和性能調整,更不用說從分子結構的角度去思考高聚物的鏈段構成。

聚醚多元醇的物理化學性能主要是由起始劑和氧化烯烴類型以及分子量來決定:

1、起始劑活性氫的數量決定了聚醚的官能度,不同的起始劑合成的聚醚反應活性相差很大,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,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。

按照反應活性從低到高,我們可以簡單的將聚醚做一下區分:

低活性聚醚,聚氧化丙烯二醇、三醇,PPG

官能度為2或3,起始劑為1,2-丙二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷或甘油,PO開環進行聚合,市場上軟泡聚醚和膠黏劑彈性體用聚醚大多是這種類型,也是我們最常見的通用聚醚,一般以:210,220,330來編號,第一個數字代表官能度,后面兩個數字代表分子量。聚醚210就是官能度為2分子量1000的聚氧化丙烯二醇。

中等活性聚醚

結構上類同于普通聚醚,但部分PO鏈段改為EO封端,分子結構的差異導致活性提高,EO含量越高,活性越高,親水性越強,常見的高回彈聚醚330N、550N即是此類聚醚。

高活性聚醚

1、以乙二胺、苯胺等為起始劑合成的聚醚,最常見的就是聚醚403和4110了,四官能度,常用于硬泡。這類聚醚由于含有氨基存在,有一定的自催化效應,很少單獨使用,一般和上述兩種聚醚配伍使用。

2、以山梨醇、蔗糖為起始劑的多官能度聚醚,反應活性也很高,基本只在硬泡上應用。

從反應活性的角度去區分聚醚可以更好的讓我們從分子的角度去理解配方,有助于我們提高實驗效率,避免走彎路。大多時候我們設計配方很少只用一種聚醚,多是幾種聚醚配伍使用來取得性能的平衡,而反應活性梯度相差越近的聚醚,在后期熟化時越能取得固化一致的效果,性能越能得到體現。而固化梯度相差較大,就要考慮多重催化的問題,相差越懸殊越容易造成固化不完全導致配方設計失敗。例:很多時候幾種聚醚混合后固化成白濁狀或豆腐塊狀,其原因就是反應活性高的聚醚先固化,形成的立體結構阻礙了反應活性低的聚醚繼續固化,造成反應不徹底,固化不一致。

以上介紹的就是傳統意義上的聚醚,實際中我們還有一些品種也作為聚醚來應用,下面做一下簡單介紹。

聚合物多元醇,POP

乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇俗稱“聚合物多元醇”(PolyetherPolyol) ,簡稱POP。聚合物多元醇是以通用聚醚多元醇為基礎聚醚(一般以通用軟泡聚醚三醇、高活性聚醚),加丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基單體及引發劑,在100度左右和氮氣?;は陸兇雜苫又酆隙?。POP屬有機填充聚醚多元醇,用于制備高承載或高模量軟質和半硬質聚氨酯泡沫塑料制品。部分采用或全部采用這種有機填充聚醚代替通用聚醚多元醇,可生產密度低而承載性能高的泡沫塑料,既達到硬度要求,又節省原料。外觀一般為白色或淺乳黃色,又稱白聚醚。

聚四氫呋喃醚,PTMG,PTMEG

PTMG是一種端伯羥基的線性聚醚二醇,是四氫呋喃開環聚合而成,該類型聚氨酯材料具有很好的低溫性能和耐磨耐老化耐水解耐霉變性能,柔韌性和彈性也很好,無毒,是聚醚中的“貴族”,常用于高性能聚氨酯彈性體,聚氨酯彈性纖維(氨綸)的生產。

PTMG市場上以分子量區分有三種規格:PTMG650,PTMG1000和PTMG2000,其中PTMG650常溫下為液體,而PTMG1000和PTMG2000則為白色蠟狀固體,加熱至50℃左右即熔解為無色透明液體。

蓖麻油

蓖麻油是一種很好的含有羥基的植物油,與聚醚具有良好的相容性和類似的性能,常常也被視作聚醚來使用。據分析,蓖麻油含有85%-90%左右的蓖麻油酸(9-烯基-1,2-羥基十八酸)和10%-15%的不含有羥基的油酸和亞油酸。

蓖麻油羥值150~165mgKOH/g之間,據此推算,可以認為含有約70%的三官能度組份和30%的二官能度組份,還有少量的多官能度組份,平均官能度2.7,平均分子量1000左右,反應活性較高。

由于蓖麻油中含有10%-15%的不含有羥基的油酸和亞油酸,這些物質的存在起著類似增塑劑的作用,而且蓖麻油中含有一定的酯鍵,所以其低溫性能和機械性能優于聚氧化烯烴醚。


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武漢力太化工有限公司成立于2003年6月,公司成立16年以來,堅持深耕于聚氨酯行業,為各行各業提供高品質高性價比聚氨酯原材料,深受各界用戶的一致好評。在各界人士的支持和公司的高速發展下,于2012年10月成立了廣州楚贏化工有限公司,拓展了華南市場。在力太人的不斷勤奮努力下,現以形成年銷售各類聚氨酯產品近...