聚合物多元醇

聚合物多元醇

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聚合物多元醇简介

原料体系

生产工艺类型及流程

聚合物多元醇简介

原料体系

生产工艺类型及流程

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聚合物多元醇简介

聚合物多元醇又称白聚醚聚合物多元醇是聚合物——聚醚分散体属有机填充聚醚多元醇，用于制备高承载或高模量软质和半硬质聚氨酯泡沫塑料制品。部分采用或全部采用这种有机填充聚醚代替通用聚醚多元醇，可生产密度低而承载性能高的泡沫塑料，既达到硬度要求，又节省原料，所以很受厂家欢迎。

乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇俗称“聚合物多元醇”(Polyether Polyol) 简称聚醚(POP)聚合物多元醇是以通用聚醚多元醇为基础聚醚（一般以通用软泡聚醚三醇、高活性聚醚），加丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基单体及引发剂，在100度左右和氮气保护下进行自由基接枝聚合而成。目前它是模塑及块状软质及半硬质聚氨酯泡沫塑料用多元醇的一类重要品种。

聚合物多元醇外观一般为白色或浅乳黄色。聚合物多元醇是一种含有有机填料的多元醇，可取代无机填料，不仅能使聚氨酯泡沫具有较高的承载能力和良好的回弹性能，还使泡沫的泡孔结构、物理机械性能得到改进。

原料体系

工业上常用的引发剂是偶氮二异丁腈（AIBN）和过氧化苯甲酰（BPO）。以BPO为引发剂的体系单体转化率低，且BPO分解产物使接枝聚醚产品酸值增加、发泡时间延长和泡沫强度降低等缺点，影响了它的使用范围。AIBN 尽管存在有毒、在普通有机溶剂中溶解度降低、分解速度较慢、分解温度高等缺点，但它具有以下优点：

1、在接枝聚合的100-125度范围内有较为合适的半衰期；

2、引发率高，对苯乙烯和丙烯腈分别是80%和100%；

3、分解后只生成一种自由基；

4、分解过程中不产生酸，对产品的酸值无影响，分解物无难闻气味，可得到低黏度聚合物多元醇产品；

5、单体转化率高，收率达98%以上；

6、来源广，价格低。

在POP合成体系中，通常在基础聚醚中加入一定量的含烯键的多官能度聚醚，它与乙烯基单体通过原位聚合形成接枝聚合物。这种聚醚接枝聚合物起分散剂作用，是制备稳定的POP的关键组分。它是一个典型的具有界面保护作用的两亲聚合物，其中憎液的乙烯基聚合物链段对分散的聚合物有一些特殊亲和力，它可吸附及/或键合在POP体系中悬浮固体粒子的表面；而亲液的聚醚链段则溶在基础聚醚里，围绕聚醚连续相，形成一个避免聚合物粒子之间黏附、聚集、沉降的保护屏障，起到位阻稳定作用。另外，它在一定范围内又能控制分散剂微粒的大小，影响聚合物多元醇的黏度。在POP的合成中，一般要用适量的链转移剂，其作用就是在聚合物多元醇分散体系形成期间，使高分子活性链发生链转移，控制乙烯基聚合物的分子量，避免交联现象的发生，提高乙烯基聚合物在基础聚醚中的溶解性，从而可显著的改善POP体系的分散稳定性。

常用链转移剂包括：异丙醇、异丁醇等烷基醇，十二烷基硫醇，卤代烃等。链转移剂的品种及用量依据单体种类及单体混合物中单体的摩尔比而定。链转移剂的用量还决定乙烯基聚合物的玻璃化温度。

聚合物多元醇是一种混合物，含有三类聚合物：未参加反应的聚醚（基础聚醚），乙烯基共聚物接枝改性的聚醚，呈微粒分散的乙烯基聚合物。

生产工艺类型及流程

POP合成主要有间歇和连续两种工艺。在间歇工艺中，一般将部分基础聚醚与乙烯基单体、引发剂、链转移剂等混合物料缓慢加到有分散剂和部分基础聚醚混合物的开着搅拌的反应器内。

间歇工艺

间歇工艺在每釜配料时加入。基础聚醚分为釜底料和釜顶料。在合成聚合物多元醇中，控制单体加入速度是关键，一般是将乙烯基单体混合物料缓慢加入到反应釜内，停留时间较长，不利于生产低粘度、高固含量的产品。有时在间歇工艺中采用连续工艺所制备的接枝聚合物为“晶种”，生产粒径分布宽、固含量大于30%的POP。

连续工艺

连续工艺是将所有的原料混匀后连续加入反应器内。由于连续工艺中存在粒子的增大和新粒子的形成及粒子在反应器内连续出料、反混，一般生产出粒径分布宽的稳定分散体系。连续法一般采用双釜流程，是指在POP

制造工艺中装2台串联的反应釜，其工艺流程为：(基础聚醚大分子分散剂链转移剂AN SM AIBN )→ 配料釜→供料釜→第一反应釜→第二反应釜→闪蒸器→薄膜蒸发器→成品接收槽→包装储运。

1、配料工序配料工序有两种方式：一种是单流配料，即全部物料在10℃左右混合均匀，通入反应系统；另一种是分双流物料配制，第一股物料是AN/SM/AIBN在10℃左右混合，第二股物料是基础聚醚多元醇、大分子分散剂、链转移剂在60℃左右混合均匀。双流物料的双股组分同时按比例进入静态混合器后，再进入聚合工序。

2、反应工序第一反应釜内设搅拌、测温、测压、换热装置，温度控制在120 ℃左右，压力控制在0.1-0.5MP a，当换热面积不够时，设外循环换热器。惰性气体从反应釜的顶部排出，通入气体废气吸收塔。物料在此停留时间为0.5-2.0h。物料自第一反应釜滴出后进入第二反应釜底部，第二反应釜的结构与第一反应釜相同，工艺条件也相同。

3、单体回收工序有闪蒸器单元和薄膜蒸发器单元。经过2个反应釜后，单体自由基聚合的转化率一般在98%，还有2%游离单体必须回收。闪蒸器在常压下操作，顶部蒸发出的未反应的单体经冷凝器回收。粗POP自闪蒸器底部流出后进入薄膜蒸发器，进一步将残存的单体蒸出。蒸发器温度在100℃左右，真空度在-0.098MPa。蒸出的单体经冷凝器回收。2个回收装置中未被冷凝下来的单体去废气洗涤塔。精制POP产品中的单体从薄膜蒸发器的底部流入产品接受罐。精制POP产品的单体含量可达0.01%以下。

4、POP出料工序POP产品接收工序设一组接受罐，因接受成品是在真空下操作的，故需交替使用。接受罐中的POP产品用泵打到储罐。可用泵将储罐里的POP产品装入槽车或用自动装桶机装桶。