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聚醚多元醇的主要原料
主要原料
三种原料主要用于合成通用聚醚多元醇。有机a氧化物和呋喃环状化合物作为聚合反应的主体;调节聚醚分子量和官能的起始剂;促进聚合反应的催化剂。
1.聚合反应的主体。
有机a氧化物主要包括环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、四氢呋喃等。在一定的工艺条件下,条件下会断裂,产生开环聚合反应,产生相应的聚醚多元醇。
2.起始剂
聚醚合成的第二种基本原料是起始剂。目前,它们基本上分为低分子化合物和含羟基或含羟基和氨基的低分子化合物两类。起始剂的使用主要有三个方面。
(1)控制聚醚多元醇分子量的大小。起始剂量大,合成聚醚多元醇分子量小,合成聚醚多元醇分子量大。
(2)利用起始剂中不同数量的活性氢原子合成不同官能的聚醚多元醇。聚氨酯中使用的多功能聚醚多元醇大多采用不同功能的低分子化合物起始剂。常用的起始剂和聚氧化丙烯醚二醇合成结构。
(3)除了使用普通烷基醇作为起始剂外,还可以选择含有其他元素或结构的起始剂,赋予合成聚醚多元醇各种特殊性能。例如,以乙二胺为起始剂制备的聚醚多元醇具有四官能量。同时,由于这种俗称胺醚的聚醚多元醇含有一定的叔胺碱性,具有一定的催化作用,反应速度快,因此在聚氨酯工业中,它主要用于聚氨酯硬泡沫的现场喷涂施工配方。
3.催化剂
催化剂必须用于使环氧丙烷等有机a氧化物顺利开环。促进开环反应的催化剂很多,基本可分为阴离子催化剂、阳离子催化剂和金属络合催化剂。目前,在聚氨酯工业聚醚多元醇的生产中,主要使用碱金属氢氧化物和阳离子催化剂路易斯酸。前者多用于制备分子量低的普通聚醚多元醇,后者多用于制备聚合物聚醚多元醇和四氢呋喃开环共聚合的特殊聚醚多元醇。至于金属复合催化剂,主要用于制备聚醚多元醇,如超高分子量。目前,聚醚多元醇在聚氨酯合成中的应用只有少量。
最常用的碱金属氢氧化物是氢氧化钾和氢氧化钠,最受欢迎的是氢氧化钾。由于用量小,大部分链端形成羟基,只有少量端基为烃氧基金属盐。当两个端基之间发生质子交换时,当离子电荷从一个生长链转移到另一个链时,总是优先转移到较短的链上。因此,聚醚多元醇产物的分子量分布较窄。当然,聚醚多元醇分子量分布的宽度也受到起始剂、单一品种和合成工艺条件的影响。
传统碱性催化剂碳碳双键不饱和含量高,影响聚氨酯产品性能的提高。因此,环氧化合物开环聚合催化剂的研究一直是改进聚醚多元醇工艺和性能的重点之一。