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有機(jī)多元醇化合物是聚氨酯的兩大主要原料之一。多元醇分子的羥基與多異氰酸酯反應(yīng)能夠生成聚氨酯材料，屬于這類有機(jī)多元醇化合物的品種有很多，但在聚氨酯行業(yè)中，最為常見(jiàn)的是聚醚多元醇和聚酯多元醇。聚醚多元醇的用量在聚氨酯泡沫塑料中比重最大，占到90％以上。聚醚多元醇一般是由低分子醇類或胺類等含活潑氫的起始劑在催化劑的作用下和環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷等環(huán)氧化合物反應(yīng)聚合而成。

聚醚多元醇制備

聚醚多元醇是生產(chǎn)聚氨酯(Pu)制品的主要原料。聚醚多元醇可歸納為三種類型：

一種是以多元醇或有機(jī)胺為起始劑與環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的聚合物，通稱為聚醚多元醇(PPG)，這種產(chǎn)品在PU中用量最大。

另一種是聚合物多元醇，它以PPG為基礎(chǔ)，然后用乙烯基單體，如丙烯腈或(和)苯乙烯等在多元醇中經(jīng)本體聚合反應(yīng)而制得，稱為聚合物聚醚多元醇(POP)，POP不單獨(dú)使用，而與PPG配合使用，以賦予PU制品優(yōu)良性能。

第三種類型聚醚多元醇是聚四亞甲基醚乙二醇(PTMEG，又稱聚四氫呋喃型多元醇)，是由四氫呋喃開環(huán)聚合而成，主要應(yīng)用于PU彈性體和PU纖維。根據(jù)起始劑所含活潑氫原子的數(shù)目可制得不同官能度的聚醚多元醇。用二元醇(如丙二醇、乙二醇)制得二官能度的聚醚；用三元醇(如甘油、三羥甲基丙烷等)制得三官能度的聚醚；如用季戊四醇(四元醇)、木糖醇(五元醇)、山梨醇(六元醇)、蔗糖(八元醇)，則可制得相應(yīng)的多官能度的聚醚。

聚醚多元醇應(yīng)用

聚醚多元醇多用于制造軟質(zhì)、硬質(zhì)和半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，聚醚多元醇不僅原料易得，成本低廉，而且合成的聚氨酯泡沫塑料性能好，是聚氨酯泡沫塑料業(yè)用量最大的多元醇原料。還有一些聚醚用于生產(chǎn)聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑膠跑道、聚氨酯彈性體、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑、聚氨酯密封膠、聚氨酯鞋材等彈性非泡沫聚氨酯材料(簡(jiǎn)稱CASE材料)。

1．軟泡用聚醚多元醇

用于軟泡的聚醚多元醇一般是長(zhǎng)鏈、低官能度聚醚。軟泡配方中聚醚多元醇官能度一般為2～3，平均分子量在2000～6500之間。在軟泡中用得最多的是聚醚三醇，一般以甘油(丙三醇)為起始劑，由1，2一環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合或環(huán)氧丙烷與少量環(huán)氧乙烷共聚而得到，分子量一般在3000～7000。聚醚二醇可作為輔助原料，與聚醚三醇在軟泡配方中混合使用。早期用量最大的軟泡聚醚是分子量為3000左右的聚氧化丙烯三醇。這類聚醚的端羥基主要是反應(yīng)活性較低的仲羥基。后來(lái)基本上已采用PO和EO共聚醚。分子量為3000～3500、含少量氧化乙烯鏈節(jié)及伯羥基的聚醚用于普通熱熟化軟泡；分子量在5000～6500、伯羥基含量高(摩爾分?jǐn)?shù)70％以上)的聚醚，俗稱“高活性聚醚”，主要用于高回彈軟泡，也可用于半硬泡等泡沫制品。這類聚醚與水和異氰酸酯的混溶性較好，反應(yīng)活性適宜，泡沫工藝穩(wěn)定性大大改善。另外，泡沫熟化時(shí)間縮短，也降低了生產(chǎn)成本。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)采用雙金屬氰化物絡(luò)合物(DMC)催化體系生產(chǎn)低不飽和度、高分子量聚醚多元醇。采用這種新型催化聚合體系生產(chǎn)的高分子量聚醚多元醇，分子量甚至可高達(dá)1萬(wàn)以上，且分子量分布范圍很窄，可用于柔軟泡沫的生產(chǎn)，降低TDI的用量。

2．磋泡用聚醚多元醇

用于硬泡配方的一般是高官能度、高羥值聚醚多元醇，如此才能產(chǎn)生足夠的交聯(lián)度和剛性。硬泡聚醚多元醇的羥值一般為350～650mg KOH／g，平均官能度在3以上。一般的硬泡配方多以兩種聚醚混合使用，平均羥值在400mg KOH／g左右。

以芳香族二胺類化合物為起始劑的聚醚多元醇，發(fā)泡后期固化較快，生成的泡沫塑料強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率小。起始劑的價(jià)格對(duì)聚醚多元醇生產(chǎn)成本影響較大?；趦r(jià)格因素，通用的硬泡聚醚多元醇大多是以蔗糖及其混合物為起始劑。半硬泡配方一般使用部分高分子量軟泡聚醚，特別是高活性聚醚多元醇，和部分高官能度低分子量的硬泡聚醚復(fù)配使用。

3 .CASE用聚醚多元醇

包括聚氨酯防水涂料、彈性聚氨酯塑膠跑道、聚氨酯彈性體、聚氨蘸涂料、聚氨酯膠黏劑、聚氨酯密封膠在內(nèi)的聚氨酯材料，根據(jù)英文縮寫，聚氨酯行業(yè)俗稱為CASE材料。CASE材料所用普通聚醚多元醇，以分子量在1000～3000范圍的聚醚二醇和聚醚三醇最常用，另外，密封膠還采用高分子量聚醚三醇，涂料還采用分子量在數(shù)百的聚醚多元醇。

采用新型催化劑合成的低不飽和度中高分子量聚醚，其分子量分布窄，官能度接近理論值。在低不飽和度聚氧化丙烯多元醇的基礎(chǔ)上，通過(guò)加接環(huán)氧乙烷，可制得高伯羥基含量的高性聚醚二醇和三醇，應(yīng)用于聚氨酯微孔彈性體、密封膠、膠黏劑、涂料等領(lǐng)域。與普通聚醚相比，低不飽和度聚醚多元醇制得的聚氨酯制品強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等性能得到提高。