聚醚多元醇的研究进展_慕朝师
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聚醚多元醇研究报告聚醚多元醇是一类具有广泛应用前景的高分子材料,其特殊的结构和性质使其在聚氨酯、聚醚等领域得到广泛应用。
本文介绍了聚醚多元醇的定义、分类、制备方法、性质和应用领域,并对其未来的发展进行了展望。
关键词:聚醚多元醇,制备方法,性质,应用领域,发展趋势一、引言聚醚多元醇是一类含有多个醚键的高分子材料,其分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元。
由于其分子结构中具有多个活性基团,因此聚醚多元醇具有很高的反应活性和良好的可调性,可通过改变其分子结构和化学组成来调控其性质,从而实现不同领域的应用。
聚醚多元醇的制备方法也十分灵活,可通过多种途径合成得到,如环氧化、氧化、醚化、酯化等。
聚醚多元醇的应用领域非常广泛,主要包括聚氨酯、聚醚等领域。
本文将对聚醚多元醇的定义、分类、制备方法、性质和应用领域进行介绍,并对其未来的发展进行展望。
二、聚醚多元醇的定义和分类聚醚多元醇是一类以醚键为主链的高分子材料,其分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元。
根据其分子结构和化学组成的不同,聚醚多元醇可以分为以下几类:1. 以环氧化合物为原料制备的聚醚多元醇环氧化合物是一类含有环氧基团的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行环氧化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
2. 以氧化合物为原料制备的聚醚多元醇氧化合物是一类含有羟基的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行氧化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
3. 以醚化合物为原料制备的聚醚多元醇醚化合物是一类含有醚键的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行醚化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
4. 以酯化合物为原料制备的聚醚多元醇酯化合物是一类含有酯键的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行酯化反应,生成聚醚多元醇。
2023年聚醚多元醇行业市场研究报告聚醚多元醇是一种重要的化学原料,广泛应用于各个行业。
本文将对聚醚多元醇行业的市场现状及发展趋势进行研究,并详细分析其主要应用领域。
一、聚醚多元醇行业市场现状聚醚多元醇是一种具有优异性能的化学原料,在许多行业中都有广泛应用。
近年来,随着国家经济的快速发展,聚醚多元醇行业也得到了快速增长。
目前,中国的聚醚多元醇行业已经形成了初步规模,市场规模约为50亿元人民币,并呈现出良好的增长势头。
二、聚醚多元醇行业发展趋势1. 技术升级与创新:聚醚多元醇行业在技术方面不断进行升级与创新,提高产品的质量和性能。
同时,还在开发具有高性能和环保特点的新型聚醚多元醇,以满足不同行业对材料性能的需求。
2. 应用拓展:聚醚多元醇行业在拓展应用领域方面也有较大的发展空间。
目前,聚醚多元醇已广泛应用于汽车制造、建筑、航空航天、电子等行业,并且在新兴领域如新能源汽车、航空航天材料等也具备很大的潜力。
3. 环保趋势:随着环保意识的提高,市场对聚醚多元醇产品的环保性能要求也逐渐增加。
未来,聚醚多元醇行业将更加注重产品的环保性能,积极研发低污染、低排放的产品。
4. 国内外竞争激烈:目前,国内聚醚多元醇行业竞争激烈,市场上存在大量的企业。
同时,国际市场也有很大的竞争压力,国内企业需要加强技术创新,提高产品质量和竞争力。
三、聚醚多元醇行业主要应用领域1. 汽车制造领域:聚醚多元醇在汽车座椅、汽车内饰件等部位的填充材料中有广泛应用。
其具有良好的弹性和耐磨性能,能够提高座椅的舒适性和使用寿命。
2. 建筑领域:聚醚多元醇在建筑材料中也有重要应用。
例如,聚醚多元醇可以用于制备聚氨酯保温材料,具有优良的保温性能和耐久性,广泛应用于建筑外墙保温系统。
3. 航空航天领域:聚醚多元醇在航空航天材料中有重要应用,可以用于制备高性能的结构材料和涂料。
其具有较低的比重和高的强度,能够降低飞机的重量,提高燃油效率。
4. 电子领域:聚醚多元醇在电子材料中也有广泛应用。
聚醚多元醇的技术进展综述摘要:按照环氧丙烷工业衍生物聚醚多元醇产品生产不同的聚氨酯制品及应用领域的不同,分为软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚,分别介绍了软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚技术进展,并进行对比分析。
关键词:聚醚多元醇,技术进展1前言聚合物分子主链含有醚键(–R–O–R’–),端基为羟基的醇类聚合物。
聚醚多元醇是制备聚氨酯的主要原料之一,它通常是以小分子量多元醇或多元胺等含活泼氢的化合物(或混合物)为起始剂,在催化剂催化作用下与有机环氧化物(如环氧丙烷、环氧乙烷等)开环聚合而成:式中:α-活泼氢的数量;n-聚合度;R-烷基或氢;YHα-起始剂。
由于聚醚多元醇主链结构中的醚键易于旋转,故由它制备的聚氨酯材料具有优良的耐水解性能和低温柔顺性,而且聚醚多元醇容易与有机异氰酸酯、发泡剂、水等组分互溶,形成低粘度组合料,便于成型加工。
聚醚多元醇领域是环氧丙烷市场最主要的需求下游,据相关数据统计,环氧丙烷供应量的65%~80%左右是用于聚醚多元醇的生产,而其他,比如丙二醇、丙二醇单甲醚,以及表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等领域也会使用到环氧丙烷,但比例相对较小[1,2]。
聚醚多元醇产品种类很多,按聚醚分子主链端基的羟基数分类,可分为聚醚二元醇(起始剂为丙二醇、乙二醇等)、聚醚三元醇(起始剂为甘油等)、聚醚四元醇(起始剂为乙二胺、季戊四醇等)等品种。
按聚醚多元醇特种分类,可分为通用聚醚多元醇(PPG)、聚合物多元醇(POP)和聚四甲醚二醇(PTMEG多元醇)等。
按照聚醚多元醇产品生产不同的聚氨酯制品及应用领域的不同,可分为软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚等[3]。
国外聚醚多元醇的生产技术主要掌握在几家大型跨国公司巴斯夫、拜尔、陶氏化学和壳牌化学公司手中。
国内生产技术主要掌握在上海高桥石化、南京红宝丽、天津石化、锦西化工集团和山东东大集团等公司手中[4]。
我国聚醚多元醇产品的技术进展与市场分析近年来,我国聚醚多元醇产品在技术和市场方面取得了显著进展。
聚醚多元醇是一种高性能的聚合物材料,广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体、塑料等领域。
本文将对我国聚醚多元醇产品的技术进展和市场分析进行详细阐述。
首先,我国在聚醚多元醇技术方面取得了重要突破。
过去,我国聚醚多元醇产品主要依赖进口,技术水平相对较低。
但是近年来,我国聚醚多元醇技术不断改进和创新,逐渐实现了自主化生产。
目前,我国已经拥有了一批高品质、高性能的聚醚多元醇产品,能够满足国内市场的需求。
其次,我国聚醚多元醇市场迅速扩大。
聚醚多元醇作为一种重要的化工原料,在国内外市场上有着广泛的应用。
我国建筑、汽车、电子、纺织、胶粘剂等行业对聚醚多元醇的需求量巨大,市场潜力巨大。
据统计,我国聚醚多元醇市场规模已经达到了数百亿元。
而且,随着我国工业化进程的推进,聚醚多元醇市场仍将保持高速增长。
第三,我国聚醚多元醇产品的应用领域不断拓展。
聚醚多元醇具有优异的性能,可以根据不同需求进行定制化生产。
目前,我国聚醚多元醇产品已经广泛应用于建筑、汽车、电子、纺织、医药等领域。
例如,聚醚多元醇可以用于生产高性能涂料,提高涂料的耐磨性、抗渗透性;聚醚多元醇还可以用于生产高性能胶粘剂,提高胶粘剂的粘接强度和耐久性。
相信随着技术的不断创新,聚醚多元醇的应用领域还将进一步扩展。
最后,我国聚醚多元醇产品的质量不断提高。
近年来,我国聚醚多元醇产品的质量水平得到了大幅提升,与国际领先水平相比已经有了较大的差距。
我国企业在技术研发和工艺改进方面投入了大量资源,不断提高产品的品质和可靠性。
这也是我国聚醚多元醇产品能够迅速占领国内市场的重要原因之一总之,我国聚醚多元醇产品在技术和市场方面取得了显著进展。
随着技术的不断创新和市场需求的不断增加,相信我国聚醚多元醇产品将在未来继续保持高速发展势头。
同时,我们也应该继续加大研发投入,提高产品质量和性能,为国内外市场提供更多高品质的聚醚多元醇产品。
聚醚多元醇研究报告随着科技的不断进步,聚醚多元醇在化工、医药、材料等领域中得到了广泛的应用,成为了一种重要的化工原材料。
本文旨在探讨聚醚多元醇的基本概念、制备方法、应用领域以及未来的发展趋势。
一、聚醚多元醇的基本概念聚醚多元醇是一种具有多元醇结构的高分子化合物,其分子中含有两个或以上的醚基。
它是由环氧乙烷和聚醚醇经缩合反应得到的,具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性、低粘度等特点。
聚醚多元醇的分子量范围广泛,可以从几百到几万不等,不同分子量的聚醚多元醇具有不同的物理和化学性质。
二、聚醚多元醇的制备方法聚醚多元醇的制备方法主要有两种:一种是缩合反应法,另一种是醚化反应法。
1. 缩合反应法缩合反应法是指将环氧乙烷与聚醚醇在碱性催化剂的作用下进行缩合反应,生成聚醚多元醇。
这种方法制备的聚醚多元醇分子量大、分布范围窄,具有较好的反应效率和产率。
2. 醚化反应法醚化反应法是指将环氧乙烷与聚醚醇在硫酸催化剂的作用下进行醚化反应,生成聚醚多元醇。
这种方法制备的聚醚多元醇分子量较小、分布范围广,但反应条件较为温和,不易产生副反应。
三、聚醚多元醇的应用领域聚醚多元醇在化工、医药、材料等领域中得到了广泛的应用。
1. 化工领域聚醚多元醇是制备聚氨酯、聚醚酯、聚醚醚酮等高分子材料的重要原料,广泛应用于汽车、建筑、家具、航空、船舶等领域,具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点。
2. 医药领域聚醚多元醇是制备医用聚氨酯、聚醚醚酮等高分子材料的重要原料,广泛应用于人工心脏、人工关节、医用敷料等领域,具有良好的生物相容性、生物降解性等特点。
3. 材料领域聚醚多元醇是制备硅烷偶联剂、聚醚硅油等材料的重要原料,广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂、化妆品等领域,具有良好的界面活性、抗氧化性、稳定性等特点。
四、聚醚多元醇的未来发展趋势聚醚多元醇作为一种重要的化工原材料,在未来的发展中将会面临一些挑战和机遇。
1. 绿色化发展随着环境保护意识的不断加强,聚醚多元醇的制备方法将向绿色化方向发展,以减少对环境的污染和资源的浪费。
低不饱和度聚醚多元醇的精制研究进展
黎松;戚渭新
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2000(001)010
【摘要】比较了低不饱和度聚醚多元醇与传统碱催化聚醚的多元醇性能和精制处理方法.详细介绍了双金属氰化物(DMC)配位催化聚醚多元醇的精制提纯技术进展,并总结了它们的优缺点.
【总页数】6页(P27-32)
【作者】黎松;戚渭新
【作者单位】金陵石化有限公司研究院,南京,210046;金陵石化有限公司研究院,南京,210046
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
1.膜精制低不饱和度聚醚多元醇模型 [J], 杨柳;马卫华;戚莉;钟秦
2.膜分离法精制低不饱和度聚醚多元醇 [J], 杨柳;马卫华;戚莉;钟秦
3.聚醚多元醇低不饱和度的意义及分析检验 [J], 苏莉
4.低不饱和度超高分子量聚醚多元醇的合成研究 [J], 荆晓东;荣若贵;孙言丛;邹瑞;贾飞
5.高活性低不饱和度聚醚多元醇的精制 [J], 李俊贤;周集义;张明权;赵征;刘红雨;陈玉贤
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聚醚多元醇合成技术
摘要:
一、聚醚多元醇简介
1.聚醚多元醇的概念
2.聚醚多元醇的应用领域
二、聚醚多元醇合成技术的发展历程
1.国外聚醚多元醇合成技术的发展
2.我国聚醚多元醇合成技术的发展
三、聚醚多元醇合成技术的原理
1.聚醚多元醇的合成反应
2.影响聚醚多元醇性能的因素
四、聚醚多元醇合成技术的现状与展望
1.国内外聚醚多元醇合成技术的现状
2.聚醚多元醇合成技术的发展趋势与前景
正文:
聚醚多元醇是一种重要的有机化合物,具有高溶解性、高稳定性、低温柔软性等特点,被广泛应用于聚氨酯、涂料、胶粘剂等行业。
随着科技的进步,聚醚多元醇合成技术也在不断发展。
在20 世纪50 年代,国外就开始研究聚醚多元醇的合成技术。
经过几十年的发展,国外的聚醚多元醇合成技术已经相当成熟,能够生产出各种性能优良的聚醚多元醇产品。
我国聚醚多元醇合成技术起步较晚,但发展迅速。
在引进国外技术的基础上,我国科研人员不断进行技术创新,开发出具有自主知识产权的聚醚多元醇合成技术。
目前,我国的聚醚多元醇合成技术已经达到了国际先进水平。
聚醚多元醇的合成技术主要基于醇解反应,通过醇解反应控制反应条件,可以得到不同性能的聚醚多元醇。
影响聚醚多元醇性能的因素包括醇解剂的种类、醇解反应的温度、反应时间等。
总的来说,聚醚多元醇合成技术已经取得了显著的成果,但仍然有许多挑战和机遇。
随着环保要求的提高,绿色、环保的聚醚多元醇合成技术将会越来越受到重视。
此外,新型催化剂、新型的醇解剂以及反应工艺的优化等也将成为聚醚多元醇合成技术的研究热点。
78广东化工www.gdchem.com2009年第12期第36卷总第200期合成聚醚多元醇的研究进展杨波(江苏省滩涂生物资源与环境保护重点建设实验室,盐城师范学院应用化学与环境工程研究所,江苏盐城224051)【摘要1文章综述了聚醚多元醇(PPG)的种类与用途、合成原理,合成方法及工艺,并讨论其性能的影响因素,同时对聚醚多元醇的发展趋势作出展望。
【关键词】聚醚多元醇;氧化烯烃;影响困素[中图分类号】TQ【文献标识码]A【文章编号]1007-1865(2009)12—0078·03ProgressofthePolyetherPolyolsSynthesisAbstract:Thepaperintroducedthekinds,applications,synthesicprinciple,synthesicmethod,synthesictechnologyofpolyetherpolyols.WealsodiscussedtheperformanceaffectionsofthePPGandpointedthedevelopingaspectsinfuture.Keywords:polyetherpolyols;oxyallcylane;affectingfactors聚氨酯合成材料(PU)是合成材料中的重要品种,它已跃居合成材料第6位。
合成聚氨酯材料的两大原料其中之一就是多元醇,而在多元醇中居丰要地位则是聚醚多元醇。
以聚醚多元醇为基础合成的聚氨酯树酯产品有泡沫塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纤维、合成皮革、防水材料、铺装材料等,广泛应用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工、纺织等国民经济的各个领域,且产量与品种还在逐年增加。
随着改革开放的不断深入,中【日聚氨酯行业得到了长足的发展,但原料增长跟不上制品需求的发展,随着聚醚多元醇装置的相继引进和扩产及产品质量不断改进,中国聚醚多元醇基本上能满足需求。
聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文新型聚醚多元醇研究进展1国外钻井液用聚醚多元醇研究进展20世纪90年代初,国外有关商业公司争先恐后地开发多元醇类添加剂,目前,多元醇添加剂的商品牌号已达上百种。
如Anchor公司生产的ANCO2001、AVA公司生产的AVAGLYCO抗高温多元醇系列、BHInteq公司生产的AQUA-COL多元醇系列、BP公司生产的DCP聚丙烯多元醇系列、Briod公司生产的GEM系列、M-I公司生产的GLYDRIL系列,等。
国外对多元醇的研究始于1940年CannonG.E.等人[2]使用30%的乙二醇和丙三醇成功地解决了水敏地层的页岩膨胀问题,随后发展了与乙二醇和丙二醇具有相似化学结构的聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧丁烯醚、以及以多羟基官能团为起始基的聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物,近年来又扩展至在聚氧烯共聚物上引进不同基团,形成一些新型的聚醚衍生物。
美国亨斯迈化工公司KleinHR等人[3]为解决使用无机盐抑制剂造成的钻井液絮凝、滤失量变大,有毒性等问题,研究了1种聚氧乙烯聚氧丙烯醚胺,作为一种良好的黏土抑制剂,且不影响钻井液流变性能,其分子结构为H2N—X—(OCH2CH2)x—(OCH2CH (CH3))y—NH2。
M-I公司的BaileyL[4]为解决使用油基钻井液产生的环保问题,从ICI化学工业公司BRIJ系列表面活性剂中优选出了一种脂肪醇聚氧乙烯醚,其分子结构为RO-(CH2CH2O)nH,将其与无机盐协同作用,具有更好的防止黏土水化膨胀作用。
伊朗Pars钻井液公司的ChegnySJ等人[5]研究出了一种乳液多元醇钻井液体系,用其替代油基钻井液,解决了油基钻井液给伊朗低渗油气田钻井带来的环境影响、储层伤害、高成本问题,其多元醇分子结构为:RO—(CH2CH2O)m(CH2CHO(CH3))n。
钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展钻井工艺是石油勘探开发的重要环节,而钻井液则是钻井过程中不可或缺的工具。
由于页岩地层的特殊性质,为了提高钻井效率,降低钻井难度,需要在钻井液中添加特殊的抑制剂。
目前,聚醚多元醇被广泛应用于钻井液中的抑制剂中。
本文将就钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的研究进展进行深入探讨。
聚醚多元醇是具有很好表面活性的羟基化高聚物。
由于多元醇具有明显的亲油性,聚醚多元醇可以吸附在页岩矿物表面,形成稳定的钙盐、钾盐等离子簇。
这些离子簇能够降低页岩矿物表面的电荷,减少静电吸附和静电作用力,从而提高钻头的钻进速度,降低钻头的磨损,提高钻井效率。
同时,聚醚多元醇还具有多个羟基官能团,能够与钙离子发生络合作用,使得钙离子的稳定性增强,降低页岩矿物的溶解度和膨胀性,防止钻井液渗透到页岩矿层中导致岩层崩塌等不良后果。
对于页岩地层,钻井液的水基性显得尤为重要。
聚醚多元醇是一种亲水性高、分子量大的高分子表面活性剂,可以增加钻井液的水基性,调节钻井液的黏度和流变性质,从而降低钻井液的污染性,减少钻井液对页岩矿物的侵蚀和破坏。
钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的应用前景广泛,但也存在一些问题。
首先,聚醚多元醇具有一定的毒性和腐蚀性,需要合理控制聚醚多元醇的添加量,避免不良后果的发生。
其次,聚醚多元醇对于不同类型的页岩地层有一定的选择性,需要进行严格的筛选和确定。
同时,聚醚多元醇还需要与其他物质共同配合使用,其复杂性和多样性也需要进行研究和探索。
综上所述,钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇是一种应用前景广阔的高科技产品,它给页岩勘探开发带来了新的思路和技术手段。
但聚醚多元醇的毒性、选择性、复杂性等问题也需要得到进一步的研究和探索。
相信在科研人员的不懈努力下,聚醚多元醇可在更广泛的领域得到应用,为推动能源产业的发展作出更大的贡献。
随着页岩气、页岩油的开发热潮,钻井行业的需求也日益增长。
选用适合的抑制剂是确保钻井工艺成功关键的一步。
国内聚醚多元醇的生产现状及技术进展一、引言聚醚多元醇是一类重要的高分子材料,广泛应用于聚氨酯、树脂、油漆、粘合剂等领域,对于国民经济的发展具有重要作用。
随着我国经济的快速发展,聚醚多元醇的需求量不断增加,因此研究国内聚醚多元醇的生产现状及技术进展对于我国化工行业的发展具有重要意义。
二、聚醚多元醇的生产现状目前,国内聚醚多元醇的生产主要以环氧乙烷与甘油为原料,在催化剂的作用下制备聚醚多元醇。
这种工艺相对成熟,生产成本相对较低,且产物质量相对稳定,因此被广泛应用。
在生产中,主要存在以下几个方面的问题:1. 原料质量不稳定。
环氧乙烷和甘油的质量对于生产过程影响较大,因此对原料质量的要求较高,而国内目前的原料质量往往不稳定;2. 环保压力增大。
聚醚多元醇的生产过程中往往伴随着有机废水、有机废气等环保问题,面临较大的环保压力;3. 产品品质和品种需求日益增多。
随着市场对产品品质和品种的不断提高,生产企业需不断提升产品技术水平,满足市场需求。
三、聚醚多元醇生产技术进展为了克服以上问题,国内相关研究单位和企业积极开展相关技术研究,取得了一些进展。
1. 催化剂研究。
催化剂对于聚醚多元醇的合成具有重要影响,近年来,国内研究单位针对催化剂进行了大量研究,寻找更加高效、环保的新型催化剂;2. 原料替代研究。
针对原料质量不稳定的问题,一些研究单位开始进行环氧乙烷和甘油的替代研究,寻找更加稳定、廉价的原料;3. 生产过程优化。
一些企业在生产过程中采用了一系列优化措施,减少了废水和废气排放,并提升了产品的质量和产量。
四、未来展望虽然国内聚醚多元醇的生产还存在一些问题,但是随着相关技术的不断进步,这些问题将会得到逐步解决。
未来,国内聚醚多元醇的生产技术将更加成熟,环保压力将得到有效缓解,产品质量和品种也将不断提升,满足市场需求。
国内聚醚多元醇的生产现状及技术进展呈现出积极的发展态势,相关研究单位和企业还需继续加大研发力度,不断优化生产技术,提升产品质量,以满足国内外市场的需求。
聚醚多元醇的技术进展综述
结构清晰,注意时态。
摘要
聚醚多元醇是一种新型的可持续的高性能高分子溶剂,具有优异的抗
腐蚀性能,可使用于化学合成,药物制备,分离精细化工,涂料,润滑油,农药,织物染料和植物保护剂等高分子系统的各个领域,成为工业上最重
要的替代溶剂之一、本文综述了聚醚多元醇的科学研究进展,具体包括:
化学合成的发展,物理性质的研究,溶剂性能的优化,分离精细化工应用,润滑油应用,植物保护剂应用,药物制备和涂料应用等。
此外,指出聚醚
多元醇的发展前景以及今后的研究方向。
关键词:聚醚多元醇;合成;溶剂性能;精细化工;涂料;药物
1.聚醚多元醇简介
聚醚多元醇是一种新型的可持续的高性能高分子溶剂,它在有机溶剂
中具有优异的抗腐蚀性能,且具有极高的温度稳定性,较传统溶剂(如乙醇)具有更低的暴露限,因此能够在更高的温度下使用。
聚醚多元醇广泛
应用于化学合成,药物制备,分离精细化工,涂料,润滑油,农药,织物
染料和植物保护剂等高分子系统的各个领域,成为工业上最重要的替代溶
剂之一
2.化学合成的发展。
聚醚多元醇的生产现状及技术发展探讨随着经济和各行各业的快速发展,聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料业用量最大的多元醇原料,俗称“白料”。
从几个方面介绍聚醚多元醇的工艺技术进展,包括近年开发的新型催化剂、脱挥发性有机物(VOC)技术以及国内外主要反应器;通过分析全球及国内产能概况、国内供需以及进出口情况,预测未来国内聚醚多元醇产能仍保持增长趋势。
标签:聚醚多元醇;聚氨酯;软质泡沫;硬质泡沫引言在聚氨酯行业领域中聚醚多元醇(PPG)的使用非常广泛,聚氨酯行业的产品主要分为软质泡沫、硬质泡沫、非泡沫级聚氨酯等多系列的产品。
聚氨酯材料在性能方面的表现非常突出,在不同的行业中都有非常广泛的应用,而且产品的种类也比较多。
鉴于此,聚醚的生产厂家通常都会根据实际用途的不同,生产性能不同的聚醚产品。
如果将聚醚产品按照性能的差异进行分类,可以分为软泡用聚醚、硬泡用聚醚、聚合物多元醇、弹性体、粘结剂用聚醚产品、特种用途的聚醚产品以及非聚氨酯用聚醚产品等。
1.聚醚多元醇(PPG)工艺路线及技术发展状况聚氨酯制品在生产过程中需要大量使用聚醚多元醇来作为原料,但是聚醚多元醇在生产环节的技术上一直存在瓶颈,一些国外大型的聚醚生产厂商如巴斯夫、拜耳等企业对聚醚生产技术进行了垄断,使得我国的聚醚生产技术的研发进展缓慢。
聚醚多元醇的生产制作会因为生产厂商的不同而存在较大的差异,但是聚合法生产聚醚多元醇方法的应用比较广泛,聚醚多元醇的生产制造过程主要分为加成聚合以及后期的中和、脱水、过滤等几个处理环节。
针对聚醚多元醇加成聚合环节的加成聚合反应,目前主要有两种聚合方法:间歇法和连续法。
使用间歇法进行聚合反应的时候,可以实现在不同牌号产品之间的随时切换,而且其自动化的生产控制构成也使得产品的质量非常稳定,因此,非常适合生产多种牌号的聚醚产品;而连续法则具有生产效率高、制造成本低等特点,但是连续法主要是用来进行通用牌号聚醚产品的批量生产,使用连续法在进行牌号切换或者起停车的时候非常困难,而且在牌号的切换的过程中,还会生产出一些附加的过渡材料。
聚醚多元醇研究报告聚醚多元醇是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
本文对聚醚多元醇进行了综述,包括其化学结构、合成方法、性质、应用等方面。
同时,对当前研究的热点和难点进行了分析,并提出了未来的研究方向。
关键词:聚醚多元醇;化学结构;合成方法;性质;应用引言聚醚多元醇是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
它是由含有两个或两个以上的醚基的单体聚合而成的高分子。
聚醚多元醇具有良好的热稳定性、化学稳定性、耐候性、机械性能和电气性能等优点,在汽车、电子、建筑、医疗等行业得到了广泛的应用。
本文对聚醚多元醇进行了综述,旨在为相关领域的研究提供参考。
一、化学结构聚醚多元醇的化学结构是由含有两个或两个以上的醚基的单体聚合而成的高分子。
其结构通式为:R-O-(CH2-CH2-O)n-H其中,R为端基,n为聚合度。
聚醚多元醇的端基可以是酚基、羟基、甲基、乙基等。
聚合度一般在1000-4000之间,不同聚合度的聚醚多元醇具有不同的性质和应用。
二、合成方法聚醚多元醇的合成方法主要有以下几种:1.环氧乙烷法环氧乙烷法是一种常用的合成聚醚多元醇的方法。
该方法是将醚基化合物与环氧乙烷在碱性催化剂的作用下反应,生成聚醚多元醇。
该方法具有反应条件温和、产品纯度高等优点,但是该方法的成本较高。
2.醚化法醚化法是一种将醚基化合物与醇在催化剂的作用下反应生成聚醚多元醇的方法。
该方法具有反应条件温和、成本低等优点,但是该方法的产物纯度较低。
3.酸催化法酸催化法是一种将醚基化合物与酸在一定温度下反应生成聚醚多元醇的方法。
该方法具有反应速度快、产量高等优点,但是该方法的产物纯度低。
三、性质聚醚多元醇的性质与聚合度、端基、分子量等因素有关。
一般来说,聚醚多元醇具有以下性质:1.热稳定性聚醚多元醇具有良好的热稳定性,能够在高温下保持稳定性能。
2.化学稳定性聚醚多元醇具有良好的化学稳定性,能够在酸、碱等腐蚀性环境中保持稳定性能。
3.耐候性聚醚多元醇具有良好的耐候性,能够在紫外线、氧化等环境下保持稳定性能。
聚醚多元醇市场前景分析引言聚醚多元醇是一种重要的高分子材料,在多个行业中被广泛应用。
本文将对聚醚多元醇的市场前景进行分析,以了解其未来发展趋势。
市场概述聚醚多元醇是一种多功能的高分子化合物,具有优良的物理和化学性能。
它广泛应用于涂料、粘合剂、弹性体等领域。
随着人们对环境友好型产品的需求增加,聚醚多元醇在市场上的需求也呈上升趋势。
市场驱动因素1. 环保要求的提高近年来,各国对环境保护的要求越来越高。
聚醚多元醇是一种低挥发性有机物,对环境友好,并且符合严格的环保标准。
这使得聚醚多元醇在替代传统高挥发性有机物方面具有巨大的潜力。
2. 建筑业的发展随着全球城市化进程的加速,建筑业一直保持着快速增长。
聚醚多元醇在建筑材料领域中的应用需求日益增加,如保温材料、地坪涂料等。
这将进一步推动聚醚多元醇市场的发展。
3. 新兴市场需求增加新兴市场的建设和工业化进程也对聚醚多元醇提出了巨大的需求。
特别是一些发展中国家,由于其经济快速增长,对聚醚多元醇的需求增加较快。
这将为聚醚多元醇市场的发展提供新的机遇。
市场挑战1. 原材料价格波动聚醚多元醇的生产过程中需要使用一些特定的原材料,如甘油、醋酸等。
原材料价格的波动对聚醚多元醇的生产成本和价格产生直接影响。
原材料价格的不稳定性可能会对聚醚多元醇市场造成一定的挑战。
2. 技术进步和竞争加剧随着技术的不断进步,聚醚多元醇新产品不断涌现。
在激烈的市场竞争中,企业需要不断提高产品质量和技术水平,以适应市场的变化。
这对企业提出了更高的要求,同时也给市场带来了激烈的竞争。
市场前景展望聚醚多元醇市场在未来有着广阔的发展前景。
以下几个因素将对市场产生积极影响:1. 技术升级和创新随着科技的进步,聚醚多元醇的生产工艺不断改进和创新,使得产品性能进一步提升。
新产品的开发和应用将为市场带来新的机遇。
2. 环保政策支持近年来,各国制定了一系列环保政策,倡导使用环保型材料。
聚醚多元醇作为一种环保材料,将受到政策的鼓励和支持。
聚醚多元醇的现状及发展趋势孙利民(江苏省化工设计院有限公司 南京210024)摘 要:介绍了国内外聚醚多元醇的市场供应、市场需求及市场价格状况及发展趋势。
对聚醚多元醇的生产发展,尤其是国内近年来的市场变化进行了综述。
分析了聚醚多元醇未来可能的发展动向,并提出了建议。
关键词:聚醚多元醇;市场状况;发展趋势聚醚多元醇的主要应用领域是聚氨酯高分子材料,其消耗量占聚醚多元醇总量的80%左右。
主要用于生产聚氨酯软泡、聚氨酯硬泡及涂料、胶粘剂、密封胶、弹性体(C ASE)制品。
此外,聚醚多元醇也用于生产泡沫稳定剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、高效低泡洗涤剂、润滑剂、淬火剂、乳胶发泡剂、橡胶润滑剂及表面活性剂等。
聚醚多元醇一般可分为四大类[1],其一是聚氧化丙烯多元醇(PPG),它以多元醇或有机胺为起始剂,与环氧丙烷聚合反应或与环氧丙烷、环氧乙烷共聚反应而得,是目前国内聚醚多元醇的主要产品系列,也是在聚氨酯生产中主要使用的产品系列;其二是聚合物接枝聚醚多元醇(POP),如丙烯腈或苯乙烯等与多元醇接枝聚合反应而制得,可明显改善软质聚氨酯泡沫的硬度,提高其承载性,主要用于制造高承载聚氨酯泡沫;其三是以四氢呋喃二醇均聚或共聚而成的聚四亚甲基醚二醇(PT MEG),主要应用于聚氨酯弹性体,除此之外还有一类是聚氧化乙烯多元醇(PEG),由乙二醇或二甘醇为起始剂与环氧乙烷聚合而成的聚醚二醇,其在化妆品、制药、化纤、橡胶、造纸、电镀、食品加工等行业有着极为广泛的用途[2,3]。
1 市场状况1.1 市场供应近年来聚醚多元醇的发展较快,2000年全球的总产能为483.5万,t2004年为520.5万,t2005年为540.5万t[4]。
聚醚多元醇的产能以年均3%左右的速度增加,其中亚太地区增加速度年均为5%左右。
国外聚醚多元醇生产装置规模较大,生产也较为集中,主要生产商为陶氏、拜耳、巴斯夫、壳牌等大型跨国公司[3],这些大公司的产能占全球聚醚多元醇生产能力的60%以上,其产能见表1[1]。
基金项目:广西科学基金资助项目(桂科自0832194);广西培养新世纪学术和技术带头人专项资金资助项目(资金批准号:2004224)收稿日期:2009-06-01综述与进展聚醚多元醇的研究进展慕朝师1,黄科林2,4,李克贤3,罗素娟2,刘宇宏2,黄尚顺2,何耀良2,李卫国2(1.广西科技情报研究所,广西南宁 530022;2.广西化工研究院,广西南宁 530001;3.广西师范学院化学系,广西南宁 530001;4.广西新晶科技有限公司,广西南宁 530001) 摘 要:聚醚多元醇是生产聚氨酯原料之一,本文从聚醚多元醇合成工艺入手,重点从催化剂角度阐述了聚醚多元醇的合成,并对今后的发展提出建议。
关键词:聚醚多元醇;催化剂;聚氨酯 中图分类号:T Q 223.16 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2009)12-0013-06 聚醚多元醇是分子中含有醚键(R O R ),端基为OH 基团的齐聚物。
它是由含活泼氢的低分子化合物如(醇类、胺类)作起始剂,在催化剂作用下与含有环氧结构的化合物进行开环聚合反应而成的。
聚醚多元醇是一种重要的化工原料,它的最大用途是合成聚氨酯(PU )树脂类产品,如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯黏合剂、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯弹性体等。
此外,还可以用作非离子表面活性剂、润滑剂、液流体、热交换流体等。
用于合成聚醚多元醇的环氧化物包括氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃以及这些化合物的混合物。
其中由氧化丙烯与含活泼氢的化合物聚合而成的聚醚多元醇在聚氨酯工业的发展中占有重要的地位。
早期合成聚醚多元醇的聚合反应是在酸或者碱催化作用下进行的,常用的酸催化剂是质子酸(H 2SO 4、HCl 等)和路易斯酸(AlCl 3、BF 3等),碱性催化剂常用的是碱金属、碱(土)金属的氧化物、醇化物和氢氧化物[1]。
后经不断探索,开发出多种催化剂,研究最多且已经工业化的当属双金属氰化物络合催化剂(DMC )。
聚醚多元醇的发展[2]是由20世纪30年代开始的,它最初应用于非离子表面活性剂领域。
1939年,美国Scretle 和Wotter 合成出烷醇聚醚非离子表面活性剂。
1940年又合成出烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。
1953年Du Pont 公司首次把聚醚多元醇应用于聚氨酯软泡,接着美国怀安多特化学公司于1954年提出以氧化丙烯—氧化乙烯嵌段共聚醚制备聚氨酯泡沫塑料,并于1957年将聚醚型聚氨酯泡沫塑实现工业化。
几十年来,聚醚多元醇发展迅速,产量逐年增多。
世界聚醚多元醇生产装置规模较大,生产也较集中,主要掌握在几家大型跨国公司如巴斯夫、拜耳、陶氏化学和壳牌化学公司手中。
2003年全球聚醚多元醇生产量为380万t ,2005年全球生产能力达到540万t ,2006年全球生产能力上升到610万t 。
目前国内聚醚多元醇的生产企业有30多家,拥有万t 级生产装置的企业也有10多家,2005年聚醚多元醇产量增加到35万t ,2006年聚醚多元醇产能达到87万t [3]。
1 聚醚多元醇的合成工艺状况为了满足聚醚多元醇在不同领域的需求,不断开发新的聚醚产品和研究新的生产工艺显得尤为重要。
目前各生产商生产聚醚多元醇所采用的工艺各不相同,但归纳起来根据聚合反应所用催化体系不同,一般可分为3类:(1)阴离子催化合成工艺[4~5]。
阴离子催化剂主要以碱金属、碱土金属的氢氧化物为主,包括KOH 、NaOH 、CsOH 、ROK 等。
合成的聚醚多元醇中残存的碱金属或碱土金属离子会影响PU 的生产和制品性能,因此该工艺需要最大限度地脱去金属离子,在生产过程中能耗物耗较大,产生大量污水和废渣,造成污染,收率不理想。
但该合成工艺成熟,催化生产的软泡、硬泡、高活性聚醚多元醇具有储存稳定性好、在聚组合聚醚中配伍稳定性好、对组合料发泡性能干扰小等优点,因此目前多数企业仍在使第38卷 第12期2009年12月 化 工 技 术 与 开 发Technology &Development of Chemical Industry Vol .38 No .12Dec .2009用。
(2)二甲胺催化合成工艺[6]。
胺工艺的特点是反应初期速度快,随着聚醚相对分子质量增大,反应速度逐渐减慢。
该工艺具有无须脱除催化剂,物耗能耗较低,在PU发泡配方中可以少加或不加胺催化剂等优点。
但生产的聚醚多元醇储存稳定性较差,泡沫稳定性也较差,从而限制了使用范围。
(3)双金属络合物(DMC)催化合成工艺[7~11]。
该催化剂反应活性高,生产周期短,生产的聚醚多元醇产品多数情况下无需后处理,与传统的环氧化物催化剂相比,催化剂DMC合成的聚醚多元醇具有低不饱和度、相对分子质量分布窄、低黏度等优点,由它合成的聚氨酯材料性能较好,因此近年来国外利用该工艺合成的聚醚多元醇得到迅速的发展并普遍商业化。
2 聚醚多元醇发展状况为顺应聚氨酯产品发展,各企业和科研机构,在产品结构的调整和新产品的开发上做了大量的工作,各种不同需要的聚醚多元醇相继出现,产品丰富,归纳起来分为2大类:通用型聚醚多元醇和特种聚醚多元醇。
2.1 通用型聚醚多元醇通用型聚醚多元醇[12]是指含活泼氢的化合物作起始剂,在催化剂的作用下与环氧丙烷开环聚合而成的聚氧化丙烯多元醇。
根据起始剂的官能度不同可以分为聚氧化丙烯二元醇,聚氧化丙烯三元醇,聚氧化丙烯四元醇等。
这种聚醚开发最早,应用面也最广,需求量大,适合于合成各种聚氨酯泡沫塑料。
早期工业上生产该聚醚多元醇所用的催化剂是KOH,其聚合反应机理属于阴离子聚合和链式反应[13],反应过程中有链的引发、链的增长和质子转移,链引发和链增长是以质子的迅速转移为基础。
反应一旦引发,在初始增长阶段,链增长反应的速度非常快,随着分子链的进一步增长和反应物料的逐渐加入,质子向高分子链转移的速度由于受到活性基团相对浓度的变低而减缓,致使环氧化物的转化率降低和副反应速率加快,随着反应的持续进行,向小分子转移加剧,体系中一元醇含量上升,从而抑制高分子量聚醚多元醇的形成,合成出来的聚醚多元醇具有分子量低,分子量分布宽等特点。
此反应合成的聚醚多元醇不饱和度较高。
不饱和度的产生有以下2种说法,Price等[14]认为阴离子聚合环氧丙烷的链转移是一消除反应,通过一个链的终止从而形成双键。
Simons[15]和Steiner等[16]认为聚合反应中的不饱和端基直接来源于碱催化下的环氧丙烷的重排反应,是一种链的引发,而不是链的终止。
转移反应包括环氧丙烷上的烷基氢被夺取,随之迅速发生裂环反应,生成烯丙基醚负离子。
通用型聚醚多元醇的末端羟基绝大多数是仲羟基化合物,伯羟基质量分数在5%以下。
原因是环氧丙烷是不对称环氧化物,受空间位阻的影响,开环聚合形成末端仲羟基含量高。
2.2 特种聚醚多元醇2.2.1 高活性、高分子量、低不饱和度聚醚多元醇基础研究表明,在合成聚氨酯材料反应中,高伯羟基含量的聚醚多元醇与异氰酸酯的反应活性较高。
前已介绍,在由氧化丙烯为原料制备普通聚醚多元醇时,因其化学结构,决定了它们开环聚合生成的聚醚多元醇的端羟基几乎全部是仲羟基。
为了得到伯羟基含量高的聚醚多元醇,一个重要的改进措施是使用环氧乙烷和环氧丙烷进行混合共聚[17]。
其结果是形成3种不同情况的聚醚多元醇:EO封端的聚醚多元醇;分子内含EO嵌段结构或无规则结构的聚醚多元醇和不仅分子内含有氧化乙烯结构单元而且还用EO封端的聚醚多元醇。
这些产品于20世纪70年代开发并陆续实现工业化。
用环氧乙烯封端的聚醚多元醇不但伯羟基含量高,而且具有高相对分子质量。
高活性、高相对分子质量聚醚多元醇在合成聚氨酯材料中无论是从工艺上还是产品的性能上都显示出很大的优点,产品的用途范围大大增加。
用传统钾工艺制得的聚醚多元醇由于多种原因相对分子质量很难提得更高,而且不饱和度高。
高效催化剂DMC的出现和新的合成工艺提高了聚醚多元醇的内在质量———高活性、高相对分子质量。
高效催化剂DMC是20世纪60年代由美国通用轮胎橡胶公司研究人员发现的一种用于环氧化物聚合的高效催化剂。
用其合成的聚醚多元醇具有相对分子质量高、不饱和度低、相对分子质量分布窄等优点[18],是制备优质聚氨酯的理想原料。
20世纪80年代中后期,双金属氰化物络合催化剂的研究工作日趋成熟,报导聚醚多元醇的合成专利很多,内容大都是围绕着催化剂的制备和由它来催化合成聚醚多元醇。
尤其阿科化学公司改进了传统DMC催化剂的制备工艺,获得了基本非晶态高效能DMC催化14 化 工 技 术 与 开 发 第38卷剂,用此类催化剂合成出低不饱和度、窄分子量分布、平均官能度高的聚醚多元醇。
20世纪90年代,国外已有此催化剂合成的聚醚多元醇产品面市,较著名有Arco公司的Acclaim TM系列;旭硝子公司的PM L-7012、7009、7014;Olin公司的Poly-LTM系列;BASF公司的Pluracol H PTM系列; Shell公司的Caradol TM系列和Dow化学的HPPTM系列。
早期,双金属氰化物络合物催化剂(DMC)制备技术复杂,存在催化活性不是很高、产品需要后处理、产品黏度大等缺点[19],因此在相当一段时间应用不多,但对催化剂的改进在不断探索之中。
20世纪60年代末就有用CsOH催化剂制备高分子量、低不饱和度聚醚多元醇的报道[20],后来BASF、三井东亚、旭硝子等公司也开展了研究。
BASF公司重点研究了在CsOH催化剂作用下EO 封端技术及嵌段共聚聚醚多元醇的制备工艺,结果得到相对分子质量大于10000的嵌段共聚醚,具有分子量分布窄,封端效率高等优点。
但该催化剂没有在工业上得到应用,原因是CsOH价格高,生产成本加大。
自80年代开始,又有利用碱性较弱的碱土金属化合物作催化剂合成聚醚多元醇的报道[21]。
陶氏化学的研究表明,用Ba(OH)2代替KOH作催化剂,合成的聚醚多元醇的不饱和度大幅度下降,伯羟基含量也有一定的提高。
但由于属于阴离子聚合,聚醚多元醇分子量不超过8000,而且相对分子质量分布和不饱和度随着相对分子质量和反应温度的增加而迅速增加。
三洋化学公司研究了用LiPF6催化PO、EO聚合工艺,该过程属于配位聚合机理,合成的平均相对分子质量大于4000,不饱和度为0.03~0.05mmol·g-1,但LiPF6价格昂贵且贮藏不稳定,影响其在工业生产中的应用。
20世纪70年代末,日本东京大学的井上祥平和相田卓三等人研究发现,金属卟啉络合物对环氧烷烃开环聚合具有很高的催化特性,可用于制备高分子量聚醚多元醇[22]。
但由于合成的聚合物中往往带有一定的颜色导致其稳定性变差而未进行工业化。
日本三井化学公司在研究环氧丙烷开环聚合机理后,成功地开发了磷氰类催化剂[23],此催化剂通常包括磷氰、磷氰盐和氧化磷氰3类。