一、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。
1、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、乙二胺季戊四醇、木糖醇、三乙烯二胺、山梨醇、蔗糖、雙酚A、雙酚S、三(2-羥乙基)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-羥乙基)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。最常是氫氧化鉀。
2、合成
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?/p>
后處理工序：主要包括中和、吸附、脫水、過(guò)濾、精餾等單元。
二、常用聚醚多元醇的種類(lèi)
1、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。蒸出殘存的環(huán)氧丙烷后，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。
2、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。
3、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。
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℃)。
4、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、五氧化二銻、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。
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)。
三、貯存與毒性
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)?。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。
