蓖麻油聚醚多元醇主要是指使用雙金屬催化劑（DMC）聚氨酯相對(duì)分子質(zhì)量為2000~5600（PU）軟泡與軟泡聚醚多元醇相結(jié)合H-330進(jìn)行性能試驗(yàn)。結(jié)果表明，相對(duì)分子質(zhì)量為2000的蓖麻油聚醚多元醇的性能明顯優(yōu)于2000的蓖麻油聚醚多元醇H-330聚醚，實(shí)驗(yàn)證明蓖麻油聚醚多元醇可以成功替代聚醚多元醇生產(chǎn)普通軟泡沫。在本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了蓖麻油聚醚多元醇在聚氨酯軟泡沫中的應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供了理論支持。

蓖麻油聚醚多元醇的結(jié)構(gòu)原理

多元醇可以通過(guò)使用植物油合成。其主要提取原理是利用植物油中不飽和脂肪酸的雙鍵進(jìn)行環(huán)氧化操作，然后使用催化劑進(jìn)行反應(yīng)。這些反應(yīng)過(guò)程與醇或酸等活性氫化合物發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)引入羥基結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生具有官能的多元醇成分。蓖麻油是一種含有羥基成分的天然植物油，其蓖麻油酸三甘油酯具有燃點(diǎn)高等諸多特點(diǎn).凝固點(diǎn)低等。

我國(guó)制備聚醚多元醇的常用方法主要是使用傳統(tǒng)的堿催化劑，在這個(gè)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生皂化反應(yīng)，容易導(dǎo)致蓖麻油酸的破壞，導(dǎo)致多元醇相容性差，容易沉淀現(xiàn)象，會(huì)使多元醇游離酸在聚氨酯泡沫中密封胺催化劑，有腐爛脂肪的異味。根據(jù)實(shí)際情況，制定以下實(shí)驗(yàn)方案，主要以蓖麻油為主要原料，采用蓖麻油DMC作為催化劑，有效控制實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，生產(chǎn)出不同相對(duì)分子質(zhì)量的蓖麻油聚醚多元醇，以及傳統(tǒng)的軟泡聚醚多元醇H-甲苯二異氰酸酯330（TDI）進(jìn)行反應(yīng)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行析。

實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備

主要原料：聚醚多元醇（PPG，H-330），羥值56mgKOH/g，官能度為3；催化劑，（A33.T9)；甲苯二異氰酸酯（TDI80)；精制蓖麻油，羥值163mgKOH/g，平均官能度為2.7、環(huán)氧丙烷(純度>99%)（AK18123)，上述原材料均為工業(yè)級(jí)?？扉_反應(yīng)釜；模具，300，模具，300cm×40cm×40cm，自制;CSS-96型落球回彈測(cè)定儀；CSS-273型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；NDJ-7型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；EC20000凝膠滲透色譜儀（GPC）;Nicolet2380傅立葉紅外光譜儀（FTIR）。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)原理主要是聚合反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括以下三個(gè)步驟。①加熱使其脫水，這一步的主要操作是將DMC與蓖麻油一起放入反應(yīng)釜中，將溫度控制在105℃，然后減壓使其脫去少量水分，用氮?dú)獯妗＂谟么呋瘎┗罨瘯r(shí)，應(yīng)將其放入反應(yīng)釜中PO，使釜內(nèi)壓力迅速升高，達(dá)到需要壓力時(shí)，停止放入PO。此時(shí)可以保持釜內(nèi)溫度.如果釜內(nèi)壓力持續(xù)下降，溫度迅速升高，說(shuō)明催化劑已經(jīng)活化，PO開始聚合，滿足實(shí)驗(yàn)要求。③聚合反應(yīng):用進(jìn)料泵投入相應(yīng)的PO，聚合反應(yīng)，使進(jìn)料速度符合釜內(nèi)壓力，控制溫度所需的度數(shù)。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力不再降低時(shí)，減壓去除未完成反應(yīng)的單體。④試驗(yàn)配方和工藝流程，如表1所示，對(duì)于聚氨酯軟泡沫工藝的配方表，不同的聚醚多元醇活性會(huì)根據(jù)催化劑的使用量而改變。

生產(chǎn)技術(shù)：根據(jù)生產(chǎn)配方，將所有原料放入燒杯中攪拌，時(shí)間控制在一分鐘內(nèi)，得到A組分；另一個(gè)燒杯中加入適量的異氰酸酯B組分。然后合理控制A和B成分的溫度為20℃左右，將B組分倒入A組分的燒杯中，攪拌后直接倒入模具發(fā)泡，詳細(xì)記錄發(fā)泡過(guò)程和變化，放入120℃烘箱烘烤，檢測(cè)泡沫性能變化。

實(shí)驗(yàn)的結(jié)論

蓖麻油聚醚多元醇的相對(duì)性質(zhì)

主要用于實(shí)驗(yàn)DMC作為催化劑，實(shí)驗(yàn)樣品無(wú)濁度，無(wú)皂化反應(yīng)。如表2所示，可以看到不同蓖麻油聚醚多元醇的羥基值和相對(duì)分子質(zhì)量H-比較330的數(shù)值，其中C220.C230.C240.C250.C260分別代表設(shè)計(jì)相對(duì)分子質(zhì)量20000.3000.4000.5000.蓖麻油聚醚多元醇6000。

表2反映了蓖麻油聚醚多元醇的相對(duì)分子質(zhì)量與設(shè)計(jì)值基本持平。其中，蓖麻油聚醚多元醇的相對(duì)分子質(zhì)量與設(shè)計(jì)值基本持平。C220粘度相對(duì)較高，有時(shí)超過(guò)H-330聚醚多元醇的主要原因是C220相對(duì)分子質(zhì)量小，羥值高，也是分子間有氫鍵所致。

蓖麻油聚醚多元醇的主要特征

不同分子質(zhì)量的蓖麻油聚醚多元醇和甘油聚醚H-330的對(duì)比分析。相對(duì)分子質(zhì)量較低的樣品和相對(duì)分子質(zhì)量較高的樣品分布不均勻，范圍較廣。C250和C9000~10000高相對(duì)分子質(zhì)量階段發(fā)生在260，主要原因是隨著環(huán)氧丙烷量的增加，相對(duì)分子質(zhì)量和粘度也增加，主要是由聚合物鏈的反應(yīng)引起的。C230及C240分布均勻。用羥值測(cè)量計(jì)算的樣品相對(duì)分子質(zhì)量略低于樣品相對(duì)分子質(zhì)量，特別是C220與C通過(guò)對(duì)230的比較，可以看出蓖麻油聚醚多元醇與苯乙烯樣品的分子結(jié)構(gòu)存在一定的差異。支鏈的主要特點(diǎn)是使分子鏈之間的凝膠柱具有阻力效應(yīng)。

不同分子質(zhì)量的蓖麻油多元醇可以有峰形光譜圖。與原蓖麻油相比，接枝環(huán)氧丙烷后1100cm附近有一個(gè)很強(qiáng)的吸收峰，為了吸收峰，附近有一個(gè)很強(qiáng)的吸收峰C—O—C(脂肪族醚)伸縮振動(dòng)峰71；同時(shí)，2870cm和2970cm。

蓖麻油聚醚多元醇對(duì)軟泡性能的應(yīng)用

取不同相對(duì)分子質(zhì)量的蓖麻油聚醚多元醇PU泡沫分割，進(jìn)行機(jī)械性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3。

在C260泡沫的性能數(shù)據(jù)中有明顯的氣泡塌陷，表明沒(méi)有強(qiáng)度。主要原因是聚醚的相對(duì)分子質(zhì)量較大，導(dǎo)致反應(yīng)活性低，因此不包括在表中進(jìn)行比較。從表3可以看出，蓖麻油聚醚多元醇的相對(duì)分子質(zhì)量越大，其拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率也越大。但在相對(duì)分子質(zhì)量超過(guò)4000后，拉伸強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，伸長(zhǎng)率也開始下降。主要原因是相對(duì)分子質(zhì)量增加后，相關(guān)交聯(lián)點(diǎn)逐漸減少，強(qiáng)度開始下降。這表明，交聯(lián)點(diǎn)對(duì)泡沫硬度有很大的影響。

結(jié)語(yǔ)

但在日常生活中，蓖麻油的生產(chǎn)能力相對(duì)較低，無(wú)法與石油聚醚相比，這也表明在未來(lái)的使用和開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)利用蓖麻油的分子結(jié)構(gòu)特性，增加其高性能蓖麻油聚醚多元醇的開發(fā)。