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聚醚多元醇是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—),端基或側(cè)基含有大于2個羥基(—OH)的低聚物。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(huán)聚合而成。氧化烯烴主要是氧化丙烯(環(huán)氧丙烷),氧化乙烯(環(huán)氧乙烷),其中以環(huán)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(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(yán)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。
合成反應(yīng)
原料的預(yù)處理--通常先將起始劑和催化劑進(jìn)行預(yù)混合,生成金屬烴氧化物,經(jīng)真空脫水后加到反應(yīng)釜中。
開環(huán)聚合反應(yīng)--該反應(yīng)為放熱反應(yīng),及時移走反應(yīng)熱;為防止氧化反應(yīng),反應(yīng)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(jìn)行連續(xù)聚合,直至到在一定的分子量。負(fù)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(jìn)行中和,然后經(jīng)過濾、精制、加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
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(jī)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(jī)物相溶性好,為非易燃易爆物品。
聚醚通常用于制造普通聚氨酯泡沫、粘合劑和彈性體。聚醚多元醇在常溫下為無色至棕色粘稠液體,通常溶于芳烴、鹵代烴、醇和酮,并具有吸濕性。在催化劑的作用下,以多羥基或多胺化合物為起始劑,通過開環(huán)均聚或與氧化烯烴共聚反應(yīng)合成。
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