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聚醚多元醇理化性質(zhì)
沸點(diǎn)>200 ℃(lit.)
閃點(diǎn) >230 °F
折射率 n20/D 1.466
蒸氣壓
蒸氣密度 >1 (vs air)[1]
聚醚多元醇主要特性
典型的聚醚多元醇分子結(jié)構(gòu)式
聚醚多元醇[2] 是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—)，端基或側(cè)基含有大于2個(gè)羥基(—OH)的低聚物。[3] 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(kāi)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、、、蔗糖等多元醇;胺類(lèi)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(shù)脂應(yīng)去掉聚合時(shí)殘留下來(lái)的堿性催化劑，因?yàn)樗鼈兡艽呋惽杷狨ザ?，影響膠黏劑的質(zhì)量。通常用酸來(lái)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(shù)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。
聚醚多元醇主要用途
1、 洗滌劑或消泡劑
L61、L64、F68用于配制低泡、高去污力合成洗滌劑；
L61、L81在造紙或發(fā)酵工業(yè)中用作消泡劑；
F68 在人工心肺機(jī)血液循環(huán)時(shí)用作消泡劑，防止空氣進(jìn)入。
2、賦形劑和乳化劑
聚醚毒性很低，常用作藥物賦形劑和乳化劑；在口腔、、眼、耳滴劑和洗發(fā)劑中都經(jīng)常使用。
3、潤(rùn)濕劑
聚醚是有效的潤(rùn)濕劑，可用于織物的染色、照相顯影和電鍍的酸性浴中，在糖廠使用F68，由于水的滲透性增加，可獲得更多的糖分。
4、 抗靜電劑
聚醚是有用的抗靜電劑，L44可對(duì)合成纖維提供持久的靜電防護(hù)作用。
5、分散劑
聚醚在乳狀液涂料中作分散劑。F68在醋酸乙烯乳液聚合時(shí)作乳化劑。L62、L64可作農(nóng)藥乳化劑，在金屬切削和磨削中作冷卻劑和潤(rùn)滑劑。在橡膠硫化時(shí)作潤(rùn)滑劑。
6、 破乳劑
聚醚可用作原油破乳劑，L64、F68能有效地防止輸油管道中硬垢的形成,以及用于次級(jí)油的回收。
7、造紙助劑
聚醚可用作造紙助劑，F(xiàn)68能有效地提高銅版紙的質(zhì)量；也用作漂清助劑。
8、制備應(yīng)用
聚醚多元醇系列產(chǎn)品主要用于制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，廣泛應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷藏車(chē)、隔熱板、管道保溫等領(lǐng)域。制得的產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定好，也是配制組合聚醚的重要原料。聚醚多元醇的生產(chǎn)
在聚氨酯工業(yè)中，主要用于聚氨酯泡沫塑料，主要品種有聚氧化丙烯多元醇和聚四氫呋喃醚多元醇等。
聚醚多元醇主要原料
使用三類(lèi)原料，有機(jī)氧化物和呋喃類(lèi)環(huán)狀化合物等；起始劑；催化劑
有機(jī)氧化物和呋喃類(lèi)環(huán)狀化合物等--環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧氯丙烷、四氫呋喃等；
起始劑--含羥基的低分子化合物和含氨基或含羥基、氨基的低分子化合物。常用的有丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺、、三乙烯二胺、、蔗糖、雙酚A、雙酚S、三（2-）異氰酸酯、甲苯二胺等；使用芳香族或雜環(huán)系多元醇或多元胺起始劑時(shí)，會(huì)在聚醚多元醇結(jié)構(gòu)中引入上述結(jié)構(gòu)，它能使生成的聚氨酯材料具有較好的尺寸穩(wěn)定性，耐熱、耐燃。這類(lèi)起始劑常用的有雙酚A、雙酚S、三（2-）異氰酸酯、甲苯二胺等。起始劑品種的變化，可以合成不同官能度、不同化學(xué)結(jié)構(gòu)和不同功能的聚醚多元醇，以適應(yīng)聚氨酯制品的多樣性變化和性能要求。
催化劑--陰離子型、陽(yáng)離子型、金屬絡(luò)合型，聚氨酯工業(yè)中常用的是陰離子型催化劑的堿金屬氫氧化物和陽(yáng)離子催化劑的路易斯酸。前者用于制備低分子量的普通聚醚多元醇，后者用于制高分子量的聚醚多元醇及四氫呋喃開(kāi)環(huán)共聚合特種聚醚多元醇。金屬類(lèi)絡(luò)合催化劑用于合成超高分子量的聚醚多元醇，聚氨酯用聚醚多元醇的合成僅有少量應(yīng)用。是氫氧化鉀。
聚醚多元醇合成反應(yīng)
聚醚多元醇的反應(yīng)機(jī)理
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(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)--該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，必須及時(shí)移走反應(yīng)熱；為防止氧化反應(yīng)，反應(yīng)前必須通入干燥氮?dú)狻?/div>
后處理工序--主要包括中和、吸附、脫水、過(guò)濾、精餾等單元。
聚醚多元醇常用種類(lèi)
聚醚多元醇聚氧化丙烯二醇
聚氧化丙烯二醇又稱(chēng)聚丙二醇（polyoxypropylene glycol，簡(jiǎn)稱(chēng)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?tīng)顟B(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(guò)濾、精制、加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
聚醚多元醇聚四氫呋喃二醇
聚四氫呋喃二醇（polytetrahydrofuran glycol，簡(jiǎn)稱(chēng)PTHF）或聚氧四亞甲基二醇（polyoxytetramethylene glycol，簡(jiǎn)稱(chēng)PIG、PTMEG、PTMG、PTMO）是由四氫呋喃在陽(yáng)離子催化劑存在下開(kāi)環(huán)聚合制成的。生產(chǎn)工藝：在反應(yīng)釜中加入四氫呋喃，溫度降到-5℃以下，于強(qiáng)烈攪拌下滴加發(fā)煙硫酸催化劑，保持反應(yīng)物料低溫，攪拌下加入定量的水，升溫至70~90℃，蒸出未反應(yīng)的四氫呋喃單體，經(jīng)靜置分層、中和、過(guò)濾、抽真空等工序后，制得聚四氫呋喃二醇。
聚四氫呋喃二醇價(jià)格較高，一般用于制備高性能的聚氨酯材料，其制品具有優(yōu)秀的耐低溫、耐水、耐油、耐磨以及耐霉菌等性能。
聚醚多元醇四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇
四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇（tetrahydrofuranoxide propylene copolymer glycol）是由四氫呋喃與環(huán)氧丙烷在路易氏酸的催化作用下開(kāi)環(huán)聚合，經(jīng)中和、水洗、脫水以及過(guò)濾等工序制得。結(jié)構(gòu)式如下：
四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇的產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)表3-28。該共聚醚成本比純聚四氫呋喃二醇便宜，而其制品性能近似于PTMG，特別適用于制造耐低溫聚氨酯材料（耐寒可達(dá)-200℃）。
聚醚多元醇特種聚醚多元醇
4.1活性聚醚多元醇
使用伯羥基或使用氨基取代普通聚醚端基的仲羥基，由此推出了冷熟化工藝、反應(yīng)注射成型以及自結(jié)皮泡沫體、高回彈等新品種。
4.2 阻燃型聚醚多元醇
將阻燃分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)入聚合物分子鏈，使阻燃性能持久。通常有三種方法
①使用含阻燃元素的化合物作為起始劑，如三氯氧磷、、四羥甲基氯化磷及許多低分子量的磷酸酯等，與普通低分子多元醇反應(yīng)，再與氧化丙烯、氧化乙烯進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合。
② 使用含鹵素的環(huán)氧化合物單體為原料進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合。
③ 同時(shí)使用含鹵素的環(huán)氧化合物單體和含磷、銻等化合物與起始劑混合物進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合，生成復(fù)合型聚醚多元醇。
4.3 接枝型聚醚多元醇
基本以普通或高活性聚醚多元醇為母體，或以含不飽和鍵聚醚多元醇為母體，與乙烯基單體化合物進(jìn)行一步共聚或二步共聚反應(yīng)而生成，然后轉(zhuǎn)到精致容器除去未反應(yīng)的單體，加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
4.4 聚四氫呋喃多元醇
用于制備高性能的聚氨酯纖維、熱塑膠、合成革等制品。
4.5雜環(huán)改性聚醚多元醇
聚合物體系中引入芳環(huán)或雜環(huán)。
聚醚多元醇貯存毒性
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(guò)70℃，為防止吸濕和氧化，建議容器充氮?dú)?。聚醚多元醇產(chǎn)品一般用清潔、干燥、密封、無(wú)泄漏的鍍鋅鐵桶包裝。貯存時(shí)防止日曬、雨淋、遠(yuǎn)離火源。不受可燃性液體貯存規(guī)則的限制，但應(yīng)避免進(jìn)入地下水或地表水，因其不易被生物降解。
一般中性聚醚多元醇攝入口腔或與皮膚、眼睛、黏膜接觸的毒性可以忽略，故使用中不必有個(gè)人防護(hù)措施。胺基聚醚多元醇因其堿性會(huì)刺激皮膚和眼睛，故操作時(shí)要戴安全鏡和手套等防護(hù)用品。
聚醚多元醇安全
1、除了添加在食品等物以外，幾乎無(wú)毒性，沒(méi)有對(duì)皮膚的刺激性，即使直接進(jìn)入眼睛也是肥皂程度的刺激，對(duì)角膜無(wú)損傷。
2、在使用上的注意事項(xiàng)
（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(zhǎng)時(shí)間加熱，特別是聚醚多元醇滲透的保溫材料、衣類(lèi)等往往會(huì)自然起火，要加以注意。
（3）粘附于皮膚時(shí)，用大量的水來(lái)清洗，進(jìn)入眼睛時(shí)用水洗眼15分鐘以上。
（4）溢出時(shí)，用鋸屑、黃砂、布等滲透性物質(zhì)除去后，用大量的水沖去。
3、滅火，用泡沫、粉末、二氧化碳、水噴霧、大量的水等
參考資料
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