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聚醚生产工艺和原料
聚醚多元醇的生产
聚氨酯行业主要用于聚氨酯泡沫,包括聚氧化丙烯多元醇和聚四氢呋喃醚多元醇。
1.主要原材料:
使用三种原料、有机氧化物、呋喃环形化合物等。;起始剂;催化剂。
环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、四氢呋喃等;
启动剂:低分子化合物
催化:阴离子型,阳离子型,金属络合型,聚氨酯工业中常用的是碱金属氢氧化物和阳离子催化剂的路易斯酸。前一种用于制备普通聚醚多元醇,后一种用于制备普通聚醚多元醇,后一种用于制备聚醚多元醇和四氢呋喃开环共聚特种聚醚多元醇。金属类络合催化剂用于合成聚醚多元醇,聚氨酯用聚醚多元醇合成仅适用于少量。常用的是氢氧化钾。
二是合成。
原料预处理:通常先将起始剂和催化剂预混合,形成金属烃氧化物,真空脱水后加入反应釜。
开环聚合反应:这种反应是放热反应,必须及时去除反应热;为了防止氧化反应,干氮必须在反应前进入。
后处理工艺:主要包括中和、吸附、脱水、过滤、蒸馏等单元。
常用的聚醚多元醇类型。
1.聚氧化丙烯醇。
PPG又称PPG(polyoxypropyleneglycol,简称PPG),是在内衬玻璃或不锈钢反应釜中制备的。将初始剂(1,2-丙二醇或一缩二丙二醇)和催化剂(氢氧化钾)加入制备催化剂的釜中,加热至80~100℃,真空去除催化剂中的溶剂,促进醇化剂的生成。然后将催化剂转入反应釜,加热至90~120℃。在这个温度下,将环氧丙烷加入釜中,使釜中的压力保持在0.07~0.35兆帕。在这个温度和压力下,环氧丙烷连续聚合,直到达到一定的分子量。蒸出残留的环氧丙烷后,将聚醚混合物转入中和釜中和,用酸性物质中和,然后通过滤、精制和添加稳定剂获得产品。
聚四氢呋喃二醇。
聚四氢呋喃二醇(polytetrahydrofuranglycol,简称PTHF)或聚氧四亚甲基二醇(polyoxytetramethyleneglycol,简称PIG,PTMEG,PTMG,PTMO)是由四氢呋喃在阳离子催化剂存在的下开环中聚合而成。生产工艺:在反应釜中加入四氢呋喃,温度降至-5℃以下,在强烈搅拌下滴入发烟硫酸催化剂,保持反应物料的低温,搅拌后加入定量的水,加热至70~90℃,蒸出未反应的四氢呋喃单体,经静置分层、中和过滤、抽真空等工,制成聚四氢呋喃二醇。
聚四氢呋喃二醇价格高,一般用于制备高性能聚氨酯材料。其产品具有优异的耐低温、耐水、耐油、耐磨、耐霉菌等性能。
四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇。
四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇(tetrahydrofuranoxidepropylenecopolymerglycol)是由四氢呋喃和环氧丙烷在路易氏酸的催化作用下开环聚合,通过中和、洗涤、脱水、过滤等工艺制成的。
与纯聚四氢呋喃二醇相比,共聚醚的成本较低,其产品性能与PTMG相似,尤其适合生产耐低温聚氨酯材料(耐寒性可达-200℃)。
4.特殊聚醚多元醇。
4.1活性聚醚多元醇
采用伯羟基或氨基代替普通聚醚端基的仲羟基,引进了冷熟化工艺、反应注射成型、自结皮泡沫、高回弹等新品种。
4.2阻燃聚醚多元醇。
阻燃分子通过化学反应进入聚合物分子链,使阻燃性能持久。通常有三种方法。
(1)使用含有阻燃元素的化合物作为起始剂,如三氯氧磷、五氧化锑、四羟甲基氯化磷和许多低分子磷酸酯,与普通低分子多元醇反应,然后与氧化丙烯和氧化乙烯开环聚合。
(2)以含卤素的环氧化合物单体为原料进行开环聚合。
(3)同时使用含卤素的环氧化合物单体和含磷、锑等化合物与起始剂混合,形成复合聚醚多元醇。
4.3接枝聚醚多元醇
基本上,普通或高活性聚醚多元醇是母体,或以不饱和键聚醚多元醇为母体,与乙烯基单体化合物一步一步地聚合或二步地聚合而成。
4.4聚四氢呋喃多元醇
用于制造高性能聚氨酯纤维、热塑料、合成革等产品。
4.5杂环改性聚醚多元醇
芳环或杂环引入聚合物系统。
第三,储存和毒性。
聚醚多元醇的容器可以由钢、铝、聚乙烯或聚丙烯制成。储存温度不应超过70℃。为了防止吸湿和氧化,建议容器充氮。它不受可燃液体储存规则的限制,但应避免进入地下水或地表水,因为它被生物降解。
一般来说,中性聚醚多元醇可以忽略与口腔或皮肤、眼睛和粘膜接触的毒性,因此在使用中不需要个人保护措施。胺基聚醚多元醇因其碱性会刺激皮肤和眼睛,所以在操作时应佩戴安全镜和手套等防护用品。