聚醚多元醇簡稱聚醚,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,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(jīng)加聚反應(yīng)制得。聚醚產(chǎn)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(chǎn)出各種通用的聚醚多元醇。
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(yīng)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(zhì)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(yīng))。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(yīng)少于10,含水量小于0.05%,否則有可能產(chǎn)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(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。
聚氧化丙烯二醇
聚氧化丙烯二醇又稱聚丙二醇(polyoxypropylene glycol,簡稱PPG),其制備是在內(nèi)襯玻璃或不銹鋼反應(yīng)釜中完成的。將起始劑(1,2-丙二醇或一縮二丙二醇)和催化劑(氫氧化鉀)的混合物加入制備催化劑的釜內(nèi),加熱升溫至80~100℃,在真空下除去催化劑中的溶劑,以便促使醇化物的生成。然后將催化劑轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中,加熱升溫至90~120℃,在此溫度下將環(huán)氧丙烷加入釜中,使釜內(nèi)壓力保持0.07~0.35MPa。在此溫度和壓力下,環(huán)氧丙烷進行連續(xù)聚合,直至到在一定的分子量。負壓下狀態(tài)下,蒸出殘存的環(huán)氧丙烷單體后,將聚醚混合物轉(zhuǎn)入中和釜,用酸性物質(zhì)進行中和,然后經(jīng)過濾、精制、加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
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(yīng)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(zhì)除去后,用大量的水沖去。
聚醚的幾大特性:
1、粘度特性:聚醚的粘度是隨著其分子量的大小增加;
2、粘壓特性:聚醚的粘壓決定于其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子鏈的長短,粘壓系數(shù)通常低于同粘度礦物油的粘壓系數(shù);
3、低溫流動性:聚醚具有較低的凝點,低溫條件下流動性會比較好;
4、潤滑性:基于聚醚的性,加上具有較低的粘性系數(shù),在幾乎所有潤滑狀態(tài)下能形成非常穩(wěn)定的具有大吸附力和承載能力的潤滑劑膜,具有較低的摩擦系數(shù)與較強的抗剪切能力。
聚醚的主要性能特點:
1、硬質(zhì)泡沫用的聚醚為透明粘性液體,性質(zhì)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(shù)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(zhì)較為穩(wěn)定,略有氣味,無腐蝕性,與絕大多數(shù)有機物相溶性好,為非易燃易爆物品。
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(yīng)超過70℃,為防止吸濕和氧化,建議容器充氮氣。聚醚多元醇產(chǎn)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(guī)則的限制,但應(yīng)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(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(chǎn)品系列,也是聚氨酯生產(chǎn)的主要產(chǎn)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(zhì)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)。
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