PU树脂，中文也叫聚氨酯树脂，是世界目前六大主要树脂之一。PU树脂产量呈逐年上升趋势，根据PU(聚氨酯)树脂性能和用途，可分为很多种类，革用树脂就是其中之一。而我国是世界主要的PU革用树脂的生产地，产量最大。并且也是当前最重要的合成革产地之一。开发新用途和新功能的革用树脂是现今热门的研究课题，提高和稳定革用树脂对我们从事革用树脂企业来说是一个永恒的重要话题。
PU革用树脂是以多元醇和异氰酸酯、扩链剂等化工原料经过化学反应制的的化学高分子材料。要实现生产顺利进行，保证产品品质的稳定，就必须在生产中，充分满足和控制好其化学反应所需的各种条件。例如：控制温度、物料的加入量、每段溶剂稀释前黏度(即功率)指标、助剂加入时机、反应速率等种种细节，是否充分满足和实现了控制条件。只有成分满足了反应条件，以及生产控制中应当注意和把握的细节时，才能够将产品性能发挥至最优，产品品质稳定性才可以得到最大程度上的保证与实现。
毕竟再好的配方离不开生产控制来实现，把握好控制因素，才是优良品质保证的前提与基础。
下面就联系实际生产，浅谈下生产中可能接触的各种情况及注意细节。
一 多元醇
多元醇是生产PU树脂的主要原料之一。多元醇的品质好坏直接影响PU树脂品质性能。因此严格控制多元醇品质对PU树脂生产有着非常重要的意义。了解多元醇生产的特点，对提高和稳定多元醇品质就十分必要。
多元醇生产的特点，简单归纳为四点：
a. 生产控制温度高，易氧化吸水。
b.分子量大，常温下黏度高。
c. 反应过程是个可逆的化学反应，生产中需要及时脱除副产物水，反应才能顺利进行。
d. 工艺较PU树脂生产复杂，设备要多，控制条件必须根据反应状况应作及时调控。生产周期较长。
目前革用树脂生产多元醇的主要方式是：以真空熔融法为主，载气熔融法为辅。其简单生产流程如下：
各项准备工作和检查反应釜(合格，符合生产要求) → 根据配方投料 → 通过导热油给物料提供热量(即给反应釜升温) → 恒温(保持温度不变)→ 继续升温(此时注意及时脱除反应副产品水，否则不能正常升温，却白白消耗时间和热量) → 达到控制温度点恒温 → 取样分析酸价(酸价合格，加入适量催化剂)→ 抽一级真空(即减压)→ 一定时间后，再次取样分析酸价(酸价合格后，再次降低真空)→ 一定时间后，取样分析黏度。黏度合格即对反应釜进行降温，至100℃以下破真空，卸料储存，并备用。
a.各项准备工作;这是生产前的准备工作。检查工作应该详尽，不能马虎。先从反应釜内开始检查，看釜内有无异物;搅拌浆是否正常，有没有下坠和变形(有异物必须取出，不然会损坏反应釜，搅拌浆下坠和变形必须修复后方可再投入生产使用);
必须检查槽体与楼面层有无异物充垫(特别是三个电子称处，会影响真实计量)，安排定期清理。
必须检查冷却水管路(特别是内盘管，若有水滴漏，而造成生产事故，严重影响生产进行。)和冷凝器有无裂缝，是否存在滴漏;
必须检查冷凝器是否异常(冷凝器有无堵塞，否则不能正常工作，易造成生产出现多种异常情况);
必须检查各导热油管路有无明显弯曲，各阀门开关是否正常(各阀门处在不合理的开启状态，会造成导热油管路压力不正常，时间长有安全隐患。);
必须检查各冷却水阀门开启是否正常(不然必影响正常升温速度);
必须检查反应釜槽底阀一定要处在关闭状态，去多元醇储槽的阀门也应关闭。(否则会造成投料计量不准;还会产生跑、冒、滴、漏等现象。除了引发安全问题外，还容易与合格多元醇在储存输送中产生混合问题，影响PU树脂正常生产进行。)
必须定期检查反应釜的密实状况。即定期进行空釜抽真空检查，判断反应釜是否能达到生产使用要求的真空度。如果不能，那么就必须进行检修，查找漏气原因。否则即使生产，也不能正常使用，会造成品质下降，甚至生产不出合格产品来。正常符合生产要求的多元醇反应釜在空釜抽真空的状态下，抽至全真空，应当能保持至少12小时真空无明显变化，或者往釜内加压缩空气，压力至1.5Kg，保持24小时，压力无明显变化，才符合生产之标准。
多元醇釜极其设备，应定期维护和检查。并于日常工作相结合。原则上，谁使用，谁就应该在工作中对设备进行清洁、巡检。发现运转或其他异常问题，应立即向上级领导报告，并同时作好登记备案。
另请关注的问题是：新设备好用，使用一定年限(五年)以后，设备渐渐开始进入问题多发期。当前树脂行业利润渐微，而一套设备价值不菲。如果一套设备因维护和养护不够，必然降低正常寿命使用期。因设备在使用寿命内损坏，而重新购置，对当前生产和经营成本必然产生一定的负面影响。
因此建议把设备养护工作结合到日常工作中去，加强设备养护与定期维护!是设备更好地，并最大程度上为生产发挥最佳价值!同时予以工作考核，与绩效工资挂钩。
b.根据配方投料;投料必须认真核对原料。数量必须准确。先投醇类，后投AA。不要因物料错误或数量错误，不但造成生产困难，而且即使生产出酸价、黏度合格的多元醇，却严重影响树脂生产。即使树脂顺利生产出来，却会发生客户使用中发生严重的品质问题，甚至导致索赔。
先投AA，易损坏反应釜。特别是春天，因潮湿AA容易结块，直接望釜里投放，必然损坏反应釜。投料完毕，及时清洁并严实锁好釜盖，不然影响后段生产抽真空的效率。当电机运转后，应当检查轴封冷却水是否正常;电机有无异响;等等。
C.给反应釜升温;投料结束，就开始正常的生产了。多元醇聚合反应是吸热化学反应。必须得到足够的热量，整个反应才能正常的顺利进行。但此时导热油初期供温不应太高，应在220-230℃之间。各冷却水阀门应当关闭，否则影响升温效果。
d.恒温;当釜温上升到120-135℃时，关掉大部分导热油，留少部分导热油向反应物料提供热量，保持釜温不变即可。
F.继续升温;恒温之后，全开导热油进出口阀门。此时导热油温度应当在260-270℃之间。同时要全心关注出水情况，必须及时脱除反应副产品水，否则严重影响升温速度，耽误生产顺利进行。出水时前塔(前冷凝器)顶部温度严格控制在101-105℃之间。塔顶温温度过低，生温速度慢，影响正常生产，生产成本偏高。前塔顶温温度过高，生温速度快，醇损失多，最终产物减少，生产成本同样也偏高，经济成本不划算。前塔顶部温度控制越稳定，升温速度越快，生产经济成本控制则越低。生产所需时间则少。
G.达到控制温度点恒温;按工艺指标要求进行。
H.取样分析酸价;酸价合格即加入催化剂。催化剂添加量要准确(催化剂过少，生产时间长。催化剂太多，却脱除难，影响PU树脂操作)。加入催化剂时，要把前塔顶部温度先降下来，在85℃以下进行。否则会挥发掉，造成实际添加量不足。同时容易造成前塔顶温突然升高，造成出醇跑失，给后面生产带来不便。开始抽真空时，应注意真空压力是逐步降低，一下子把真空降下来，醇的流失太大，后面酸价难降，生产不好控制。
整个一段真空阶段：前塔顶部温度控制在75-83℃为宜。后期温度稍高，在80-90℃之间进行最好。温度控制越稳定，废液流出越正常，酸价降得越快。
I.一定时间后，再次取样分析酸价;由于多元醇的品种不同，其要求的分子量不尽相同。一般分子量在1000-2000的多元醇，这时酸价在1.0-1.3左右就可以进行抽后段真空;分子量在2500-4000的多元醇，酸价在1.0-1.7左右也可以进行抽后段真空。为获得准确的分析结果，一定要认真执行分析步骤和程序，也要多取几次样，进行分析结果对比，与数据推断。酸价高，则继续抽头段真空，不可盲目进行下段，或者通过反补醇来获得合格的酸价。因为通过反补醇把酸价降下来，酸价合格了。但多元醇的分子量却分布广了，对使用该多元醇生产的PU树脂的品质却没有保证了。PU树脂的剥离强度、成肌性、面平性等物性则发生变化。甚至操作也会容易产生其他异常问题，不利于生产控制操作的稳定性。
J.一定时间后，取样分析黏度。黏度合格即对反应釜进行降温处理，至100℃以下破真空，卸料储存，并备用;
由于多元醇的分子量与黏度(75℃时检测)成正比，即黏度越高，分子量越大。为准确控制产品合格的黏度，最好在实际工作中，多取样进行分析。即可以避免把黏度做高了，避免用反补醇来降黏，还可以积累经验，进一步提高多元醇的控制水平。要想把产品做好，是没有捷径走的。
在实际生产工作中，要坚决杜绝通过往釜内补醇来获得合格的酸价、黏度的错误操作方法。要以高度责任心，如实记录生产过程，让生产报表反映真实的情况，为调整配方提供真实、有效的数据。不负责任的做法，只能产生危害，影响品质。
多元醇分子量发生偏差，必然影响树脂操作控制，同样也影响树脂的品质和稳定性。
多元醇是一种很容易在高温下发生氧化、吸水的高分子化合物。由于多元醇活性比较强，太高温度卸料，容易影响色度。而且卸桶装的多元醇存在容易烫伤人的安全隐患。
在卸桶装的多元醇应先检查桶，是否符合装卸的要求;并且注意作好标示。防止生产时用混用错。每个桶要预留一定空间，不能装得太满。
储存条件要干燥通风，避免日光高温直射，避免雨淋，隐留安全隐患。
二 PU树脂生产
PU合成是一个放热的聚合化学反应过程。温度是一个重要的控制指标。当釜内温度超过85℃时，加入MDI和EG、BG、NPG等时，由于温度过高，反应速率过快，容易形成DMF也不能溶解的，大小不一的硬颗粒。由于夏季和冬季气温偏差大，在PU树脂生产中，实际上温度控制是不一样的。但无论如何，在MDI加入后，釜内温度不应该超过78℃为宜。应当视实际情况与MDI的添加量，决定是否应该先往反应釜夹套加入多少冷却水，最终实现釜温平稳，在控制范围内。
注意：这里说的温度是实际温度，当温度计和传热装置存在问题，造成温度有偏差的不在本考虑和解说之范畴内。
这里简单谈下MDI。MDI的储放条件是分别在0℃以下冷库里储放或85℃以上管道内储存二个方法。根本原因是MDI在5-80℃之间，容易产生自聚反应，敞开暴露在空气中，很容易吸水。这就是在夏天，MDI来不及用完，就呈现湿漉漉的样子，其实就是自聚和吸水了。这样会造成MDI含NCO偏少，生产中MDI的添加量就往往偏多。而目前国内通常是放置于0℃以下的冷库里储放。
建议在生产中，各个环节衔接好，只有当使用时才从冷库取出来用。并根据使用量，取出最合理的数量。在停产和设备检修时，未用完的MDI应当及时严实包装好，放回冷库，下次使用时再取出来先用。
当前MDI的价格长期居于高价位，规范MDI运作流程，十分有必要。充分发挥MDI的原料性能，也能为降低经济成本有着突出的意义。
当前PU树脂生产的主要流程如下：
各项准备工作和检查反应釜(合格，符合生产要求) → 依配方投料 →控制操作(包括控制温度、功率、时间、等)→ 检测，合格卸料 → 包装、储放 → 待检、分析 → 合格品→ 发货
A.各项准备工作和检查反应釜;准备工作包括：备料、检查原料有无影响生产的异常现象(如桶装多元醇在融化中有无进水，投料时桶面清洁，严禁水和杂务在投料时带入槽内，桶身有无存在破损，严禁把不明和标示不清的，或者已经进水的多元醇多元醇投进釜内，否则必定影响生产和操作。)、反应釜的底阀是否关闭严实、冷却水进出口阀是否关好(没关好，会影响计量准确)等。
检查反应釜内容包括：釜内有无异物(有，则必须取出，否则开动搅拌，会损坏反应釜)，搅拌浆有无下坠(搅拌浆下坠及变形，生产时产生假功率，同时在釜内与釜底摩擦，会损坏反应釜，造成严重事故。)，电机润滑油是否满足需要，槽体与楼面层有无异物充垫(会影响真实计量，特别是三个电子称处)等。
B.投料;依配方准确投料(严重改变配方数量，等于改变了配方要求和指标)。同样先投液体的，或溶剂，后投多元醇及固体原料。
C.生产控制;必须严格遵守配方的工艺指标进行操作。特别是有预聚要求的。在预聚阶段，一定要满足温度、黏度、时间等各方面的要求。改变这三个控制指标，产品品质必然产生波动。甚至降低产品性能，不能实现产品的最佳性能。并且这三个指标也决定PU树脂的剥离强度、泡孔结构、物理性能等。我们知道，黏度是随温度变化而变化的。MDI的反应程度与时间有密切关系的。反应时间不足，釜内MDI没有完全反应完，就添加MDI，容易造成MDI过量，影响树脂剥离强度。
预聚时候，最好使用合成DMF进行预聚。回收DMF水分和甲酸含量偏高，会影响预聚效果。
预聚完成后，应先加入大部分DMF进行稀释，预留部分DMF和EG、BG等扩链剂一起加入;加EG、BG前，宜先将釜温降至70℃以下。待扩链剂充分搅拌均匀后，方可进行下段。
一般接下来是加MDI，此时要充分考虑MDI的用量。如夏季，并且MDI量较大，就要考虑把釜温控制在更低。否则NCO与OH反应后，产生的热量迅速将釜温升的太高，反应速率(特别是高模量产品)将难以控制，从而影响品质和生产。
在操作控制上，保持反应速率匀速适合，虽然时间会稍长些，但对操作控制却最有利，对产品品质最好、最稳定!
进行溶剂稀释的时候，最好等釜里的MDI有足够的反应时间。等MDI反应完全，即功率曲线走平再加入DMF稀释，效果最好，产品粘度最稳定。特别是最后一段DMF稀释，因为生产现场到最后黏度指标是一个非常重要的指标。要想黏度稳定，就必须在稀释前，MDI得到充分反应。不然未完全反应的MDI在卸料之后，仍继续在桶里反应，所以就会有次日检测时，出现黏度比现场控制的黏度指标要高。
另外未完全反应的MDI还会与最后加入的一些助剂产生反应，减弱或降低助剂的作用。影响产品稳定和品质要求。
现场简单检查MDI有无完全反应的方法是用胺类化合物。取少量的树脂约40-50g，滴入2-3滴即可，若出现黏度上升，或粘稠、凝胶等现象，就说明MDI未反应彻底。
若有大量的MDI未反应完，特别在加入其他助剂前，应先用甲醇等终止剂进行扫除游离的NCO之后，才能加各种助剂。
若只是含少量的NCO，仅仅往釜内加入适量的含水分高的DMF就可以了。黏度偏高一点，也可以这样做。前提是必须保证固含量合格。
甲醇作为终止剂使用时，要严格控制其使用量。当超过一定的量时，黏度会下降很厉害。即使用强酸控制降黏幅度，但储放期不长，易出现水状低黏物。
夏天在卸料前，加少量的H3PO4 约15-20g，并搅拌30 min可以使黏度趋于稳定。保质期更长，黏度下降小。H3PO4 的量一定要准确，不可随意估加。加多会影响次日生产时的反应速率。
D.下料：检查包装桶是否符合包装要求，准确称重。做好标识，禁止混装混放。
通常在操作控制中，要注意以下事项：
产品的性能和质量稳定，离不开生产现场的操作和控制，即使同一个人在操作同一个品种时，经常也会出现产品的性能和质量不一样。因此，要提高产品稳定性、提高产品质量，操作工在工作中努力提高和熟练掌握操作技巧与技能的同时，还必须熟悉掌握各种产品的操作特点。应做到以下几点：
一.1。熟悉不同的配方及配方操作要求：
a)按产品进行分类，归纳整理;
b)熟悉产品不同反应阶段的操作工艺和控制要求;
c)熟悉各种产品的反应特性和控制要点。
2.细心观察、总结和体会同一产品的操作方法及控制工艺要求。
3.及时跟进和掌握产品最终结果，了解生产结束后卸料和检验结果。从中积累经验，提高操作技巧。
4.做好记录和操作体会笔记，为提高经验总结。
二.最重要是在实际操作控制工作中，善于总结，并予以及时调控、处理生产中出现的各种操作细节。
首先当然务必准确投料，尽量做到按配方要求去细致认真投料。数量要准，原料无误。其次要严格控制好反应速度、温度、预聚黏度、反应控制时间;MDI的补正量宜少量多次。另外要注意有预聚和无预聚产品的区别，普通干、湿之间的区别，特殊产品和普通产品的区别。
其次反应速度应该匀速上升：对产品的成肌性、剥离强度、黏度稳定性及性能有重要的影响。这样生产出的产品，黏度稳定性也会得到提高和保证。
温度方面：温度高，则反应速度快;反之反应速度慢，应按配方控制要求进行控制。特别在预聚阶段，应在反应时间控制前段完成温度指标。一些特殊阶段，如加入扩链剂、大量MDI和尾端各类助剂加入前，应当把釜内的温度降低，切忌生产中温度大起大落。一般来说，整个反应过程中，前段比后段温度高，后段比前段温度控制应根据产品要求低5-15度。
反应控制时间：根据产品的具体要求，在操作控制中掌握好生产时间。大量MDI加入，应当给足一小时以上的反应时间(有特殊要求除外)。适量补正MDI应根据反应速度，具体控制好反应所需的生产时间，一般在20-45min之间。催化剂加入后，由于反应速度加快，当密切注意反应状况，并准确判断MDI的补正量，控制好反应速度，做到整个生产里，整个反应速率是匀速上升，杜绝暴聚，即黏度急剧上升。溶剂稀释后，应当给于最少15min以上的搅拌时间，再进行MDI补正。否则溶剂未与浆料搅拌均匀，就进行补正，会影响、降低产品黏度的稳定性，最严重的也会影响产品的物理性能(如成肌性等)。
预聚黏度：预聚黏度必须严格执行。预聚黏度对产品成肌性、剥离强度和性能有绝对的影响。改变预聚黏度就必然影响产品性能。
三.补充操作中应注意的事项。
1.多元醇分子量越小，多元醇酸价越低，则反应速率快。
2.模量高比模量低的反应速度快。超低模量的产品的反应速度更慢。
3.不同品种因为配方、原料、原料杂质含量的不同，反应速度也不一样。含酸性高的，反应就慢。含碱性的，反应快。
4.在第一次提黏度阶段，MDI的补正量判断正确，对保持反应速度匀速上升有利。在这个阶段，由于第一次的补正量会比较大，因此反应时间最好给长些。千万不能急躁。不然造成MDI实际过量，生产则可能被迫终止进行。
5.整个反应速度比较快，最后溶剂稀释时的功率，要稍微有所提高，才能得到合适的黏度。反过来，反应速度慢的，就可以把最后溶剂稀释时的功率降低一些。即在相同的产品、相同的功率下进行稀释最后的溶剂时，反应速度慢的会比反应速度快的黏度要高，一般大约在5万以上。
6.在反应最后一次提黏时，由于产品临近结束了， MDI补正应慢慢进行，少量多次，使功率渐渐趋于控制的目标。这样控制，对把关产品最后性能很重要。一旦生产结束，产品黏度稳定性有保证。储存期亦可相应延长。
7.助剂加入后，不要急于取样分析。应当搅拌均匀才最重要。加助剂，要充分考虑MDI是否反应完全，否则应当推迟时间再加入助剂。因为某些助剂会与没有完全反应的MDI进行反应，必然降低了助剂的作用与效果;助剂在反应釜里充分搅拌均匀，产品稳定，性能要高，助剂性能就可以充分得到体现和保证。
8.最终的产品黏度最好一次控制就在产品要求范围内，加甲醇等方法处理。虽然最终黏度合格了，却牺牲了一定的产品稳定性、产品某些性能，不足取。
9.当反应速率过快时，特别是高膜量产品，加入H3PO4约5-8g，就可以实现把反应速率控制下来。
在革用树脂实际控制中，了解并把握好各个方面的细节，对生产及产品质量是极为重要。优质的产品，不但是提高公司形象的基础，同时也是保证市场占有率的重要条件之一。能够促进树脂生产厂家进一步稳定、健康的发展与壮大。
