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通用聚醚多元醇的性能及用途
用于聚氨酯泡沫塑料的通用聚醚多元醇,其性能、用途各不相同,分述如下:
1.聚醚二醇
凡含二個活潑氫的化合物,如乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、二縮乙二醇、水等均可 作為聚氧化丙烯二醇的聚合起始劑。多以1,2-丙二醇為起始劑。隨丙二醇對氧化丙烯摩爾比的增大,所合成的聚醚相對分子質量降低,羥值增大。
聚醚二醇主要應用于制備聚氨酯軟泡、彈性體、膠粘劑、纖維、合成革等。由于二羥基聚醚與二異氰酸酯反應生成線型直鏈聚氨酯,所以起到增加泡沫柔軟程度、延長拉伸性能的作 用。聚微的相對分子質量越大,制品的柔軟度、伸長率也越高。
2.聚醚三醇
聚醚三醇一般以日油(丙三醇)、三羥甲基丙烷等為起始荊而生產,是聚氨酯軟泡、半硬泡 和硬泡的基^原料,聚氨酯軟泡W硬泡對聚醪的相對分子質量或羥值要求不同。軟泡要求聚醚的相對分子質量為3000左右,即羥值約56mgKOH/g ;硬泡要求聚醚相對分子質量在 300- 400 范圍內,羥值約450 ~ 550 mgKOH/g。
不同性能與用途的聚氨酯泡沫塑料對聚醚多元醇有不同的要求。用于軟泡的聚醚多元醇一 般是長鏈、低官能度聚微。軟泡配方中聚微多元醇官能度一般為2?3 ,平均相對分子質量在 2000- 6500之間。在軟泡中用得最多的是聚醚三醇,一般以甘油(丙三醇)為起始劑,由 1,2-環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合或與環(huán)氧乙烷共聚而得到,相對分子質量一般在3000 ~ 7000。聚醚二醇主要作為輔助聚醚,與聚醚三醇在軟泡配方中混合使用。
用于硬泡配方的一般是高官能度、高羥值聚醚多元醇,如此才能產生足夠的交聯(lián)度和剛 硬性。硬泡聚醚多元醇的羥值一般為350 ~ 650 mgKOH/g ,平均官能度通常在3以上。一般 的硬泡配方多以2種聚醚混合使用,平均羥值在400 mgKOH/g左右。以日油為起始荊的聚醚多元醇,相對來說官能度較低,形成交聯(lián)網(wǎng)絡的速度比高官能度聚醚多元醇慢,使得硬泡發(fā) 泡物料具有較好的流動性。
3.聚醚四醇
由于所采用起始劑種類的不同,聚氧化丙烯四醇(四羥基聚醚)通常有乙二胺基聚醚多元醇 和季戊四醇基聚醚多元醇兩類。以乙二胺為起始劑,氧化丙烯開環(huán)聚合所制得的四羥基聚醚俗稱"胺醪"。這種含氮聚醚多元醇具有一定的叔胺堿性和多羥基性,因此能加快與異氰酸酯的反應速度,多應用于硬泡現(xiàn)場噴涂配方中,作為具有催化作用的多元醇原料。
由于季戊四醇是結晶體,與氧化丙烯互溶性差,所以聚合初期的反應透導期較甘油作起 始劑的長。季戊四醇基聚醚多元醇主要應用于一般硬泡配方中,由于季戊四醇聚醚比三羥基聚醚官能度大,所以相應制得的硬泡耐熱性與尺寸穩(wěn)定性較好。
4.五羥基聚醚
五羥基聚氧化丙烯醚也有二種,一種是以二亞乙基三胺(二乙烯三胺)為起始劑,與氧化 丙烯聚合生成五羥基含氮聚醚,具有自催化作用;另一種是以含五個羥基的木糖醇為起始劑, 經(jīng)催化與氧化丙烯聚合,生成五羥基聚醚。這二種聚醚均適用于硬質聚氨酯泡沫塑料。由于 五羥基聚醚的粘度大,實際生產中,一般把五官能度起始劑與低官能度起始劑混合,制備官 能度在3~ 5之間的聚醚多元醇。
二乙烯三胺基聚醚多元醇結構中具有叔胺,所以可用于硬泡、半硬泡的具催化作用的交 聯(lián)劑,與三羥基或四羥基等低官能度聚醚混合使用,可制得尺寸穩(wěn)定、壓縮強度較高的硬泡, 且特別適宜于現(xiàn)場噴涂發(fā)泡配方。木糖醇一般是通過農副產品玉米芯等經(jīng)水解、加氫,結晶 提純后所得,資源豐富,價廉。
聚醚五醇制得的硬泡具有比日油、季戊四醇聚醚為基硬泡更高的耐溫性和尺寸穩(wěn)定性。
5.高官能度聚醚
以山梨醇、日露醇等六羥基化合物為起始劑與氧化丙烯及在KOH催化劑作用下,100- 110°C加壓聚合,可得六羥基聚醚。這類聚醚因含有六個羥基,官能度高,所以制得的聚氨 酯硬泡交聯(lián)度大,制品的耐油性、耐熱氧化性及尺寸穩(wěn)定性均較好。我國有豐富的山梨醇、 日露醇資源,尤其日露醇是海藻制碘工業(yè)中的一種聯(lián)產品。六羥基聚醴由于官能度高,粘度 一般超過100Pa?s ,因此與其它發(fā)泡組分(異氰酸酯、發(fā)泡劑、催化劑等)互溶性差,給 發(fā)泡施工造成很大困難。為降低聚醚粘度,在工業(yè)制備上通常采用混合起始荊,如采用山梨 醇-日油混合起始劑,制得的聚醚實際官能度在3與6之間。
若完全由蔗糖為起始劑,進行氧化丙烯開環(huán)聚合,則得到官能度為8的蔗糖聚醚,它是 一種高粘度淺棕色液體,制得的聚氨酯硬泡耐熱性好、抗壓強度大、尺寸穩(wěn)定。在制備八羥 基蔗糖聚座過程中,由于蔗澹是結晶體,與氧化丙烯不互溶,同時純的蔗糖聚醚官能度高、 粘度大,與其它發(fā)泡組分相溶性差,因此在實際聚合中也一般采用混合起始劑。例如采用甘 油與蔗糖混合作起始劑,或采用其它低官能度多羥基化合物與蔗糖混合作起始劑。





