PPG基础培训

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生产聚醚多元醇的原料
聚醚多元醇的原料主要包括:环氧化合物、含活性氢的起 始剂、催化剂。起始剂和环氧化合物单体是构成聚醚多元醇的 原料,而催化剂起催化作用,使环氧化合物在起始剂分子上聚 合。
环氧化合物 聚醚多元醇制备所用的聚合单体主要是环氧乙烷、环氧丙 烷、环氧氯丙烷以及四氢呋喃等。 1,2-环氧丙烷是具有醚味的无色液体,沸点34.2℃。环氧 丙烷以丙烯为原料,主要生产方法有氯丙醇法、过乙酸氧化法 等。
聚醚多元醇催化剂
目前聚醚催化剂主要有三种: 1、阴离子聚合催化剂 KOH、 二甲胺; 常用的有KOH、NaOH等。 用量少,其大多链端形成羟基,仅有少量端基为烃氧基金属盐,在这 两种端基间发生质子交换时,离子电荷从一个增长着的链向另一个链转移 时,总是优先转移到较短的链上,所生成的聚醚多元醇产物的分子量分布 比较窄。用量一般为总投料量的0.1%-1.0%,反应温度为100℃-120℃。 2、阳离子聚合催化剂 路易斯酸; 常用的有FeCl3、AlCl3、SnCl4、BF3-乙醚络合物、氯磺酸以及氟 磺酸等。其缺点:在聚醚多元醇合成中,容易产生副反应,生成二氧六环 及二氧戊环,而且存在羟基被酸性阴离子取代的可能性。该聚合反应在 0 ℃ -20 ℃的低温下进行。工业上这类酸性催化剂用在以四氢呋喃制聚四 亚甲基醚二醇的聚合反应中。 3、金属络合催化剂 双金属DMC 其催化剂催化活性最高。最成功的有锌钴氰化物络合物系列。
可燃性
聚醚的可燃性是通过闪点、燃点和自燃点来表征的。 一般聚醚润滑剂的闪点在204~260℃之间。添加抗氧剂通常可 使聚醚的闪点提高10~50℃,燃点比闪点高28~56℃,使用抑制剂可 使燃点提高28~56℃。
密度
大。
所有聚醚的密度都同水接近,聚醚中EO含量的增加,密度也随之增
毒性
所有聚醚的口服急性毒性非常低,对眼睛仅引起中度的刺激,有些 聚醚对眼睛完全无刺激。在正常操作条件下,同聚醚接触引起皮肤的刺 激和过敏的可能性很小。在常温下操作不存在吸入聚醚的危险,但在高 温下操作时,应当提供适当的通风,以避免长期吸入聚醚蒸汽和氧化产 物。 聚醚的生物降解可达80%,对环境无污染。
PPG基础培训一
东莞市同舟化工有限公司
◇ ◇ ◇ ◇ ◇
聚醚多元醇 聚醚多元醇的用途 聚醚多元醇的分类 生产聚醚多元醇的原料 聚氨酯是怎么生产的
什么是聚醚多元醇
分子端基(或/及侧基)含羟基、分子主链由醚键(R-O-R’-)组成的化合物称为聚醚多元醇。聚醚多元醇 通常由多羟基、含伯氨基化合物或醇胺为起始剂,以 PO、EO等环氧化合物为聚合单体,开环均聚或共聚 而成。
聚醚多元醇的品种很多,不同的依据,有不同分类。 按聚醚主链端的羟基数分类: 聚醚二元醇:220 、210 、204、1038、2028、202
CH2 CH3
CH2-O-(CH2-CH-O)n-H CH3 CH2-O-(CH2-CH-O)n-H
聚醚三元醇:560S、330N、307、303S
CH3 CH2-O-(CH2-CH-O)n-H CH3 CH-O-(CH2-CH-O)n-H CH3 CH2-O-(CH2-CH-O)n-H
聚醚多元醇分类
聚醚根据起始剂的官能度可以分为二元醇类,三元醇类,四元醇类等 等; 根据应用领域分类可分为硬泡聚醚 ,软泡聚醚,弹性体聚醚等等。 二元醇类:由官能度为2的含活性氢的化合物作为起始剂,合成得到。 比如丙二醇作为起始剂,与环氧丙烷聚合反应得到的产物。比如SC210.SC-220。 三元醇类: 由官能度为3的含活性氢的化合物作为起始剂,合成得 到。比如以甘油作为起始剂,与环氧丙烷聚合反应得到的产物。 比如SC-3000、SC-330N。 四元醇类: 由官能度为4的含活性氢的化合物作为起始剂,合成得 到。比如以二乙二醇作为起始剂,与环氧丙烷聚合反应得到的产物。 比如SC-403. 另外还有五元醇类,六元醇类,八元醇类。
CH3
O O O
CHCH2 O
CH3
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H H
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CHCH2 O
CH3
CHCH2 O
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聚醚多元醇性质及用途
聚醚多元醇一般为透明粘稠液体,无挥发性,颜色一般为无色,微黄色, 黄色等等。比水重,可与水任意比例混合,能溶于醇类等有机溶剂。 聚醚多元醇能与异氰酸酯反应生成聚氨酯泡沫塑料。 日常生产中,将密切与聚醚发生接触,所以要清楚的认识聚醚的特性。 1、对生物的有害性: 除了添加在食品等物以外,几乎无毒性,没有对皮肤的刺激性,即使直 接进入眼睛也是肥皂程度的刺激,对角膜无损伤。 2、在使用上的注意事项: (1)因有吸湿性,不要与空气直接接触。 (2)避免明火,应避免在空气中长时间加热,特别是聚醚多元醇渗透的保 温材料、衣类等往往会自然起火,要加以注意。 (3)粘附于皮肤时,用大量的水来清洗,进入眼睛时用水洗眼15分钟以上。 (4)溢出时,用锯屑、黄砂、布等渗透性物质除去后,用大量的水冲去。 3、灭火: 用泡沫、粉末、二氧化碳、水喷雾、大量的水等。
聚氧化丙烯ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化乙烯多元醇:330N
CH2-O-(CH2-CH-O)m-(CH2-CH2-O)n-H CH3 C-O-(CH2-CH-O)m-(CH2-CH2-O)n-H CH3 CH2-O-(CH2-CH-O)m-(CH2-CH2-O)n-H CH3
按聚醚的特征分类可以分为: 一、通用聚醚多元醇(用碱土金属催化制得的氧化丙烯多 元醇其官能度在2-8之间,相对分子量200-8000之间 220、210、MA-204、307、635、 450、450P、403、 380、835) 二、聚合物多元醇(是聚合物接技聚醚多元醇的俗称,它 是由未改性聚醚多元醇,是做粒状分散的乙烯基共聚物与 均聚物,以及乙烯基单体共聚物改性的接技聚醚多元醇成, 基础聚醚分子量越大,接技效果越好 3628、3630、2043、2045、H45 三、高伯羟基含量或端氨基的高活性聚醚多元醇及低不饱 和度聚醚330N、403、470、2028、1027
2、利用起始剂所含有活泼氢原子数的不同,合成不同官能度的聚醚多元醇。
聚醚多元醇催化剂
目前聚醚催化剂主要有三种: 1、阴离子聚合催化剂 KOH、 二甲胺; 常用的有KOH、NaOH等。 用量少,其大多链端形成羟基,仅有少量端基为烃氧基金属盐,在这 两种端基间发生质子交换时,离子电荷从一个增长着的链向另一个链转移 时,总是优先转移到较短的链上,所生成的聚醚多元醇产物的分子量分布 比较窄。用量一般为总投料量的0.1%-1.0%,反应温度为100℃-120℃。 2、阳离子聚合催化剂 路易斯酸; 常用的有FeCl3、AlCl3、SnCl4、BF3-乙醚络合物、氯磺酸以及氟 磺酸等。其缺点:在聚醚多元醇合成中,容易产生副反应,生成二氧六环 及二氧戊环,而且存在羟基被酸性阴离子取代的可能性。该聚合反应在 0 ℃ -20 ℃的低温下进行。工业上这类酸性催化剂用在以四氢呋喃制聚四 亚甲基醚二醇的聚合反应中。 3、金属络合催化剂 双金属DMC 其催化剂催化活性最高。最成功的有锌钴氰化物络合物系列。
聚醚的用途
聚醚的用途可以粗分为三大类。 1、用于聚氨酯(PU)的生产。 2、用于表面活性剂 3、其他用途:润滑剂、淬火液、金属切割液等
聚醚的用途
聚醚的用途可以粗分为三大类。 1、用于聚氨酯(PU)的生产。 2、用于表面活性剂 3、其他用途:润滑剂、淬火液、金属切割液等
因其具有独特的导电、导磁、耐高温、耐低温、耐磨、 难燃的特性。 加工简单,只需改原料化学结构,品种和配方就可制 作高回弹、慢回弹、高密度、低密度等各种用途的制品。 用途广:家具保温,航空、建筑、防水、制鞋、汽车 等各个领域。 因此每年以6%的速度增长,聚醚多元醇作为聚氨酯 行业中有机多元醇化合物,用量最大,应用最广的品种, 也得到飞速发展。
聚醚多元醇起始剂
聚醚多元醇合成的起始剂主要是含有羟基化合物和胺基化 合物两大类,是含有2个以上活性氢的小分子多元醇、多元胺或 多元醇胺化合物。 下表为常用的起始剂。
起始剂是聚醚多元醇的重要原料,它可控制聚醚多元醇的官能度和分子量。
1、控制生成聚醚多元醇分子量的大小。 聚醚多元醇大分子由起始剂和氧化烯烃构成。在氧化烯烃总量不变的情况 下,起始剂用量越多,所构成的聚醚多元醇分子量越低;起始剂用量越少则合 成的聚醚多元醇分子量越高。
聚醚多元醇精制剂
常用精制剂有:草酸、磷酸、稀硫酸、酸性活性白土等。具 体的选择取决于工艺条件、生产规模、聚醚多元醇的规格以及原 料的来源。但是最重要的是中和形成的钾盐在聚合多元醇中的溶 解度必须很小并容易分离。在工业上,可选用磷酸或焦磷酸氢二 钠作为中和剂。
聚醚多元醇吸附剂
吸附剂主要对聚醚中的金属离子杂质进行吸附,能使聚醚多元醇的 金属离子含量及色度达到最终产品的要求。吸附剂用量很大,一般为聚 醚的5%-10%。 常用吸附剂为硅酸镁、硅酸铝、碱土金属碳酸盐等。国内一般采用 硅酸镁。
低温流动性
聚醚的凝固点一般较低,在低温下流动性良好。 EO与PO共聚物比PO均 聚物的凝固点低,当EO的含量高于70%时,凝固点逐渐升高。
润滑性
基于聚醚的极性,加上具有较低的粘度系数,在几乎所有的润滑状态下能 形成非常稳定的具有大吸附力和承载能力的润滑剂膜。 聚醚具有较低的摩擦系数,高分子聚醚具有较强的抗剪切能力,在摩擦面 上不会使分子剪断而降低粘度。
热氧化稳定性
与矿物油和其他合成油相比,聚醚的热氧化稳定性并不优越,在氧的作用 下聚醚容易断链,生成低分子化合物和羰基化合物,在高温下迅速挥发掉,而 不会生成沉积物和胶状物质,粘度逐渐降低。聚醚对抗氧剂有良好的感受性, 加入阻化酚类、芳胺类抗氧剂后,可提高聚醚分解温度到240~250℃,聚醚 不能在高于此极限温度下使用。
我们公司的产品以用途及制品的特性分五类: 一、软质聚醚多元醇; 二、硬质聚醚多元醇; 三、弹性体聚醚多元醇; 四、特殊聚醚多元醇; 五、消泡剂
一、软质聚醚多元醇 330N:PO+EO,高伯羟基,高活性,高反应性。 3628/3630/H45:提高聚氨酯泡沫硬度、承载性。 阻燃3628:阻燃性,耐油性和耐收缩性。 用途:座垫,靠背,整皮硬泡,方向盘,仪表板,扶手 汽车保险杠,玩具等 560S:主要用软质泡沫和半硬质泡沫聚氨酯塑料 2043:块状高硬度软泡,热模塑软泡。 2045:块状超高硬度软泡,热模塑软泡。 用途:家具,床垫
聚醚多元醇的几个重要特性
● ● ● ● ● ● ● ● 粘度特性 低温流动性 润滑性 热氧化稳定性 水溶性和油溶性 可燃性 密度 毒性
粘度特性
聚醚的突出特点是随着相对分子质量的增加,其粘度和粘度系数相应增加。 具有相同粘度或者分子量相近的聚醚,粘度系数按下列顺序排列: 双醚>单醚>双羟基醚>三羟基醚,这种差别随着粘度的增大而缩小,它和聚 醚分子末端的羟基有关。 EO与PO共聚物比PO均聚物的粘度系数高。
水溶性和油溶性
调整聚醚分子中的EO比例可得到不同溶解度的聚醚。EO的比例越高, 在水中的溶解度就越大。随相对分子量的降低和末端羟基比例的升高,水溶性 增强。 PO/EO共聚醚的水溶性随着温度的升高而降低,当温度升高到一定程 度时聚醚析出,此性能成为逆溶性,常用浊点来判断。 利用这一特性,聚醚可作为良好的淬火液和金属切削液。 经验证明,控制聚醚的结构参数:碳原子与氧原子的比值(C/O),可 以有效的控制聚醚的溶解性。 C/O>3.5时,聚醚在矿物油中有优良的溶解性。 3<C/O<3.5时,聚醚有一定的水溶性和油溶性。 C/O<3时,聚醚有水溶性。
二、硬质聚醚多元醇 4110:硬度高,压缩变形小。 835:调节硬度,调节粘度。 450:调节硬度,调节粘度。 360:增加其他原料和MDI的相溶性 403:用于硬泡现场喷涂配方中,具有催化作用。 635:调节硬度,粘度和发泡剂的相溶性 450P:调节粘度 用途:家电,建筑,装饰保温,仿木材,硬泡夹心板
聚醚四元醇:403… 聚醚八元醇
按聚醚主链的链节分: 聚氧化丙烯多元醇:210、220
CH-O-(CH2-CH-O)n-H CH3 CH-O- (CH2-CH-O)n-H CH3
CH2
聚氧化乙烯多元醇:303S
CH2-O-(CH2-CH2-O)n-H CH5-C-CH2-O-(CH2-CH2-O)n-H CH2-O-(CH2-CH2-O)n-H

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