聚醚多元醇课件

• 初始投料——将起始剂和催化剂加到反应釜中进 行混合，将釜内的氧气置换掉；
• 聚合反应——按照一定速度将加成单体加入反应 釜，与起始剂进行加成反应；该反应为放热反应， 必须及时移走反应热；
• 精制工序——主要包括中和、吸附、脱水、过滤 等操作步骤。
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聚醚合成的基本流程
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新入职员工培训 ——聚醚多元醇部分
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聚氨酯的定义
• 聚氨酯(PU)是含有氨酯基团的聚合物的总称。氨酯 基团由异氰酸酯基与氢氧基等含有活性氢的化合 物进行化合反应后形成。
黑料 白料（组合料） 聚氨酯
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硬泡聚氨酯的发展和用途
PU硬泡早在二次世界大战之前，由德国科学家拜耳与其 同事们试制成功，应用于航空机翼填充等。当初是以聚酯多 元醇与二异氰酸酯反应合成的，这种聚酯多元醇酸值高（近 30mgKOH/g），而粘度大（约1000Pa.s/25℃）,使用很困难 ，加上起泡反应是借助聚酯中羧基与异氰酸酯在高温（约 125℃）反应放出二氧化碳，因此，严重的影响硬泡的发展 。
优点：连续加料法更适用于制备分子量高、分子量分 布均匀的聚醚多元醇。
缺点：需要相对精密的仪表及控制计量系统
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• 目前我公司采用的是分批和连续结合的方式，前 期加料由于引发困难，采用类似于分批加料的方 式，反应开始后采用连续加料的方式，这样不但 利于前期控制，也有利于最终产品质量。
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• 白料种类：
•聚醚多元醇 •聚酯多元醇 •聚碳酸酯多元醇 •聚己内酯多元醇
聚醚多元醇耐水解稳定性好，与其他助剂的配伍性强 ，聚醚的合成相对简单，品种多样，可调控性强，逐渐 成为聚氨酯的主要原料。
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• 我公司的白料（组合聚醚）
我公司自产的各种型号的白料，主要由各种聚 醚多元醇与硅油、催化剂、水（部分型号还有发 泡剂）混合均匀得到。
• 软泡聚醚多元醇—应用于家具、汽车、包装等行业 • 表面活性剂—应用于纺织、农化、造纸、发酵工业等行业 • 硬泡聚醚多元醇—应用于家具、家电、保温、建筑、包装等行业 • 弹性体—应用于制鞋、橡胶加工、汽车、涂料、玩具等行业
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• 其他分类方法：
• 根据合成用的单体可分为：聚氧化丙烯醚类、聚氧化乙 烯醚类、聚四氢呋喃类等
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• 精制工序：
➢中和：
加水创造中和环境，用酸（磷酸、草酸等）中和反应 阶段的催化剂——影响成盐效果，去除催化剂的程度
➢吸附：
用活性白土或硅酸盐类吸附剂进行吸附、脱色——影 响压滤效果
➢脱水结晶：
利用脱水，创造成盐结晶环境，形成盐类颗粒——影 响成盐效果，影响最终压滤速度的关键步骤
化剂
• 加成单体：
➢环氧丙烷（氧化丙烯） ➢环氧乙烷（氧化乙烯） ➢四氢呋喃
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• 初始投料：有两种投料类型
➢催化剂或起始剂不易挥发时： 可将起始剂、催化剂一起投入反应釜中，再进行抽真
空和氮气置换步骤； ➢催化剂或起始剂有易挥发成分时：
先将不易挥发的起始剂或催化剂，投入反应釜内，进 行抽真空和氮气置换步骤；然后利用真空将易挥发的组分 抽入釜中，这时要注意不能将空气抽入釜内。
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聚醚多元醇的合成
• 聚醚合成的要点：
➢起始剂 ➢催化剂 ➢加成单体 ➢是否需要精制
• 起始剂：
➢甘油、丙二醇、乙二醇、二甘醇、蔗糖、山梨醇、乙二胺 、甲苯二胺等含有活泼氢的物质，典型结构
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• 催化剂：
➢碱类催化剂：如氢氧化钾、氢氧化钠——需要精制 ➢胺类催化剂：如二甲胺、三甲胺等——不需要精制 ➢路易斯酸类催化剂：如氯化铁、氯化铝等 ➢金属络合物催化剂：主要用于弹性体用聚醚多元醇生产 注：实际工业化生产的应用中催化剂主要选用碱类、胺类催
• 根据合成用的起始剂可分为：糖类聚醚多元醇、山梨醇 类聚醚多元醇、胺类聚醚多元醇、酚类聚醚多元醇等
• 根据官能度来划分：两官能度聚醚多元醇、三官能度聚 醚多元醇、四官能年度聚醚多元醇、六官能度聚醚多元 醇等
• 注：分类方法根据不同应用领域有所不同，在不 同应用领域内也有不同的说法
学习交流PPT、防水材料、建筑用 板材、仿木类装饰材料等
• 其他行业石油化工业应用：汽车行业、造船行业、 航空航天、电子仪表行业等多行业中的结构材料 和绝热材料。
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• 黑料种类：
•TDI 甲苯二异氰酸酯 •MDI 联苯甲烷二异氰酸酯 •PAPI 多亚甲基多苯基多异氰酸酯
优点：分批加料法适用于起始剂常温下为固体分子量 较低的聚醚多元醇，因为固体类起始剂的引发相对比较困 难，前期难以实现连续加料，分批加料相对较易控制。
缺点：易产生爆聚，短时间内温度、压力升高幅度大
2、连续加料法
连续加料法的要点是将加成单体用计量泵或氮压连续 地输至聚合釜内，使输入单体的速度正好等于其聚合速度 。这样就能保证釜内反应处于恒定状态进行反应
➢空气中氧气的危害：在合成过程中的高温、强碱性环境下 将R-CH2 OH氧化成R-COOH，导致最终产品的色值加深， 酸值升高
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• 聚合反应：
➢聚合反应过程反应原理
引发反应
聚合反应
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反应举例：糖聚合
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➢聚醚多元醇聚合反应分为两种：
1、分批加料法
分批加料法的要点是要控制住每次加入的加成单体的 量，并监控好反应温度、压力变化，及时降温。
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聚醚多元醇
• 聚醚多元醇（简称聚醚）是由起始剂（含活泼氢 的化合物）与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO） 等在催化剂存在下，经加聚反应制得。通过改变 PO和EO的加料方式（混加或分段加）、起始剂比 例和种类的调整、加料次序等条件，生产出各种 不同类型的聚醚多元醇。
• 根据用途分类：
在20世纪50年代，随着低粘度聚醚多元醇，低毒性的多 异氰酸酯（PAPI等）以及CFC-11等助剂的开发和硬泡成型工 艺技术方面出现，现场喷涂发泡、无空气喷涂和沫状发泡技 术等新工艺，为聚氨酯硬泡的发展奠定了技术与物质基础。
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硬泡聚氨酯的用途
• 家电中的应用：冰箱、冰柜、厨具、电热水器及 太阳能热水器、冷藏箱、集装箱等