聚酯多元醇原料含量及成本简析

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文/成璇

聚酯多元醇原料含量及成本简析

众所周知,聚酯多元醇的主要原料是多元醇和二元羧酸。多元醇包括二元醇和三元醇,乙二醇(E G )、二乙二醇(DEG )、1,2-丙二醇(1,2-PG )、1,4-丁二醇(BDO )、新戊二醇(NPG )、2-甲基丙二醇(MPD )等是聚酯多元醇合成中最常用的二元醇,1,6-己二醇(HDO )等二元醇也用于合成聚酯二醇。而在聚酯合成中最常用的二元羧酸是己二酸,同时还要丁二酸、戊二酸、壬二酸、混合二酸等。

一般来说,二元羧酸多为AA 。所以一般聚酯多元醇按多元醇种类分,有纯EG 聚酯多元醇,纯BG 聚酯多元醇,EG/BG 聚酯多元醇、EG/DEG 聚酯多元醇等等,多元醇混合配比不同,生成的聚酯多元醇性能也不同。本文将选取相对分子量有代表性的EG 、BG 、DEG 多元醇来简要分析聚酯多元醇的原料含量及原料理论成本1

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相对分子量A A =146.14;B D O =90.1;E G =62.1;

DEG=106.1;PG=76.1;NPG=104.1;MPD=90.8;HDO=118。

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P.H.Consu ltan t Vie wp oin t 普华视点《聚氨酯》3年5月

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文/成璇

聚酯多元醇原料含量及成本简析

众所周知,聚酯多元醇的主要原料是多元醇和二元羧酸。多元醇包括二元醇和三元醇,乙二醇(E G )、二乙二醇(DEG )、1,2-丙二醇(1,2-PG )、1,4-丁二醇(BDO )、新戊二醇(NPG )、2-甲基丙二醇(MPD )等是聚酯多元醇合成中最常用的二元醇,1,6-己二醇(HDO )等二元醇也用于合成聚酯二醇。而在聚酯合成中最常用的二元羧酸是己二酸,同时还要丁二酸、戊二酸、壬二酸、混合二酸等。

一般来说,二元羧酸多为AA 。所以一般聚酯多元醇按多元醇种类分,有纯EG 聚酯多元醇,纯BG 聚酯多元醇,EG/BG 聚酯多元醇、EG/DEG 聚酯多元醇等等,多元醇混合配比不同,生成的聚酯多元醇性能也不同。本文将选取相对分子量有代表性的EG 、BG 、DEG 多元醇来简要分析聚酯多元醇的原料含量及原料理论成本1

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相对分子量A A =146.14;B D O =90.1;E G =62.1;

DEG=106.1;PG=76.1;NPG=104.1;MPD=90.8;HDO=118。

(一)聚酯多元醇原料含量

首先,我们可知,二元酸与二元醇合成聚酯多元醇的反应式如下:

据反应式可列出聚酯多元醇分子量与原料的配比关系式:

式中,M n 为聚酯多元醇的分子量;M COO H 为二元酸的分子量;M OH 为二元醇的分子量;M H2O 为水的分子量;n 为二元酸的物质的量数。同时,我们可推出以下计算公式:

(公式中二元酸简称酸,二元醇简称醇,M 醇和M 酸表示它们的相对分子量。)

当上述公式中的二元酸为AA ,二元醇选取(按相对分子质量从小到大排序)EG 、BDO 、DEG 时,可得出以下结论:

(1)纯EG 聚酯多元醇:

当聚酯多元醇分子量为1000时,参照以上公式得出n=5.45,AA 含量为0.67左右,EG 含量为0.33左右;

当聚酯多元醇分子量为2000时,参照以上公式得出n=11.26,AA 含量为0.68左右,EG 含量为0.32左右;

当聚酯多元醇分子量为3000时,参照以上公式得出n=17.07,AA 含量为0.69左右,EG 含量为0.31左右;

结论1:纯EG 1000-3000分子量聚酯多元醇AA 含量在0.67-0.69附近,EG 含量在0.31-0.33附近,随着聚酯多元醇分子量的增加,己二酸含量随之增大,EG 含量随之减小。

(2)纯BG 聚酯多元醇:

当聚酯多元醇分子量为1000时,参照以上公式得出n=4.55,AA 含量为0.57左右,BDO 含量为0.43左右;

当聚酯多元醇分子量为3000时,参照以上公式得出n=14.55,AA 含量为0.60左右,BDO 含量为0.40左右;

结论2:纯BG 1000-3000分子量聚酯多元醇AA 含量在0.57-0.60附近,BDO 含量在0.40-0.43

附近,同样可以得出,

随着聚酯多元醇分子量的增加,己二酸含量随着增大,BDO 含量随着减小。

(3)纯DEG 聚酯多元醇:

当聚酯多元醇分子量为1000时,参照以上公式得出n=4.14,AA 含量为0.53左右,DEG 含量为0.47左右;

当聚酯多元醇分子量为2000时,参照以上公式得出n=9.55,AA 含量为0.55左右,DEG 含量为0.45;

当聚酯多元醇分子量为3000时,参照以上公式得出n=14.55,AA 含量为0.56,DEG 含量为0.44;

结论3:纯DEG 1000-3000分子量聚酯多元醇AA 含量在0.53-0.56附近,DEG 含量在0.44-0.47附近,且随着聚酯多元醇分子量的增加,己二酸含量随着增大,DEG 含量随着减

小。

从而,我们可以得出以下结论:

当二元醇的相对分子量在62.1-106.1,聚酯多元醇分子量在1000-3000之间时,己二酸含量在0.53-0.69之间。

当二元醇相对分子量一定时,随着聚酯多元醇分子量的增大,己二酸含量逐渐增加,二元醇含量逐渐减少;

当聚酯多元醇分子量一定时,随着二元醇相对分子量的增大,己二酸含量逐渐减少,二元醇的含量逐渐增加。

(二)原料成本

目前市场上,各种二元醇价格迥异,所以各种聚酯多

元醇原料成本也不同,下面将分别选取聚酯多元醇分子量1000、2000和3000来对比纯EG 、纯BG 、纯DG 聚酯多元醇的原料理论成本。(各产品选取的价格是华东地区市场月均价,见图1)

图12012-2013年华东地区市场月均价

图21000

相对分子量聚酯多元醇原料理论成本对比图

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