聚醚多元醇的應用分類(lèi)
聚醚多元醇多用于制造軟質(zhì)、硬質(zhì)和半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,聚醚多元醇不僅原料易得,成本低廉,而且合成的聚氨酯泡沫塑料性能好,是聚氨酯泡沫塑料業(yè)用量最大的多元醇原料。
還有一些聚醚用于生產(chǎn)聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑膠跑道、聚氨酯彈性體、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑、聚氨酯密封膠、聚氨酯鞋材等彈性非泡沫聚氨酯材料(簡(jiǎn)稱(chēng)CASE材料)。
一、軟泡用聚醚多元醇
用于軟泡的聚醚多元醇一般是長(cháng)鏈、低官能度聚醚。軟泡配方中聚醚多元醇官能度一般為2~3,平均分子量在2000~6500之間。在軟泡種用得最多的是聚醚三醇,一般以甘油(丙三醇)為起始劑,有1,2-環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合或環(huán)氧丙烷與少兩個(gè)環(huán)氧乙烷共聚而得到,分子量一般在3000~7000.聚醚二醇可作為輔助原料,與聚醚三醇在軟泡配方中混合使用。
早期用量最大的軟泡聚醚是分子量為3000左右的聚氧化丙烯三醇。這類(lèi)聚醚的端羥基主要是反應活性較低的仲羥基。后來(lái)基本上已采用PO和EO共聚醚。分子量為3000~3500、含少量氧化乙烯鏈節及伯羥基的聚醚用于普通熱熟化軟泡;分子量在5000~6500、伯羥基含量高(摩爾分數70%以上)的聚醚,俗稱(chēng)“高活性聚醚”,主要用于高回彈軟泡,也可用于半硬泡等泡沫制品。這類(lèi)聚醚與水和異氰酸酯的混溶性較好,反應活性適宜,泡沫工藝穩定性大大改善。另外,泡沫熟化時(shí)間縮短,也降低了生產(chǎn)成本。
近年來(lái)國內外已經(jīng)采用雙金屬氰化物絡(luò )合物(DMC)催化體系生產(chǎn)低不飽和度、高分子量聚醚多元醇。采用這種新型催化聚合體系生產(chǎn)的高分子量聚醚多元醇,分子量甚至可高達1萬(wàn)以上,且分子量分布范圍很窄,可用于柔軟泡沫的生產(chǎn),降低TDI的用量。
二、硬泡用聚醚多元醇
用于硬泡配方的一般是高官能度、高羥值聚醚多元醇,如此才能產(chǎn)生足夠的交聯(lián)度和剛性。硬泡聚醚多元醇的羥值一般為350~650mgKOH/g,平均官能度在3以上。一般的硬泡配方多以?xún)煞N聚醚混合使用,平均羥值在400mgKOH/g。
以甘油為起始劑的聚醚多元醇相對來(lái)說(shuō)官能度較低,形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的速度比高官能度聚醚多元醇慢,一般使得硬泡發(fā)泡無(wú)聊具有較好的流動(dòng)性。以胺類(lèi)化合物為起始劑的聚醚多元醇具有自催化作用,與多異氰酸酯的反應活性較高,可減少胺催化劑的用量。以芳香族二胺類(lèi)化合物為起始劑的聚醚多元醇,發(fā)泡后期固話(huà)較快,生成的泡沫塑料強度高、熱導率小。起始劑的價(jià)格對聚醚多元醇生產(chǎn)成本影響較大?;趦r(jià)格因素,通用的硬泡聚醚多元醇大多是以蔗糖及其混合物為起始劑。
半硬泡配方一般使用部分高分子量軟泡聚醚,特別是高活性聚醚多元醇,和部分高官能度低分子量的硬泡聚醚復配使用。
三、CASE用聚醚多元醇
包括聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑膠跑道、聚氨酯彈性體、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑、聚氨酯密封膠在內的聚氨酯材料,根據英文縮寫(xiě),聚氨酯行業(yè)俗稱(chēng)為CASE材料。CASE材料所用普通聚醚多元醇,以分子量在1000~3000范圍的聚醚二醇和聚醚三醇最常用,另外,密封膠還采用高分子量聚醚三醇,涂料還采用分子量在數百的聚醚多元醇。
采用新型催化劑合成的低不飽和度中高分子量聚醚,其分子量分布窄,官能度接近理論值。在低不飽和度聚氧化丙烯多元醇的基礎上,通過(guò)加接環(huán)氧乙烷,可制得高伯羥基含量的高活性聚醚二醇和三醇,應用于聚氨酯微孔彈性體、密封膠、膠黏劑、涂料等領(lǐng)域。與普通聚醚相比,低不飽和度聚醚多元醇制得的聚氨酯制品強度和伸長(cháng)率等性能得到提高。
聚醚多元醇毒性很小,如接觸皮膚,可用自來(lái)水和肥皂沖洗。眼睛觸及時(shí),用低壓清水沖洗或請醫生治療。聚醚多元醇是非危險品,無(wú)爆炸性。在陰涼、干燥、通風(fēng)處貯存。著(zhù)火時(shí)用泡沫、干粉、干冰、水等滅火。
根據起始劑品種、官能度、分子量、氧化烯烴(共聚)結構的不同,以及是否含阻燃元素等,聚醚多元醇有許多品種,不同的廠(chǎng)家有不同的牌號,比較復雜。
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