聚醚多元醇分解课件.ppt

1、新入职员工培训聚醚多元醇部分第1页，共19页。聚氨酯的定义 聚氨酯(PU)是含有氨酯基团的聚合物的总称。氨酯基团由异氰酸酯基与氢氧基等含有活性氢的化合物进行化合反应后形成。黑料 白料（组合料）聚氨酯第2页，共19页。硬泡聚氨酯的发展和用途PU硬泡早在二次世界大战之前，由德国科学家拜耳与其同事们试制成功，应用于航空机翼填充等。当初是以聚酯多元醇与二异氰酸酯反应合成的，这种聚酯多元醇酸值高（近30mgKOH/g），而粘度大（约1000Pa.s/25）,使用很困难，加上起泡反应是借助聚酯中羧基与异氰酸酯在高温（约125）反应放出二氧化碳，因此，严重的影响硬泡的发展。在20世纪50年代，随着低粘度聚醚

2、多元醇，低毒性的多异氰酸酯（PAPI等）以及CFC-11等助剂的开发和硬泡成型工艺技术方面出现，现场喷涂发泡、无空气喷涂和沫状发泡技术等新工艺，为聚氨酯硬泡的发展奠定了技术与物质基础。第3页，共19页。硬泡聚氨酯的用途 家电中的应用：冰箱、冰柜、厨具、电热水器及太阳能热水器、冷藏箱、集装箱等 建筑中的应用：保温隔热层、防水材料、建筑用板材、仿木类装饰材料等 其他行业石油化工业应用：汽车行业、造船行业、航空航天、电子仪表行业等多行业中的结构材料和绝热材料。第4页，共19页。黑料种类：TDI 甲苯二异氰酸酯MDI 联苯甲烷二异氰酸酯PAPI 多亚甲基多苯基多异氰酸酯 白料种类：聚醚多元醇聚酯多元醇

3、聚碳酸酯多元醇聚己内酯多元醇 聚醚多元醇耐水解稳定性好，与其他助剂的配伍性强，聚醚的合成相对简单，品种多样，可调控性强，逐渐成为聚氨酯的主要原料。第5页，共19页。我公司的白料（组合聚醚）我公司自产的各种型号的白料，主要由各种聚醚多元醇与硅油、催化剂、水（部分型号还有发泡剂）混合均匀得到。第6页，共19页。聚醚多元醇 聚醚多元醇（简称聚醚）是由起始剂（含活泼氢的化合物）与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）等在催化剂存在下，经加聚反应制得。通过改变PO和EO的加料方式（混加或分段加）、起始剂比例和种类的调整、加料次序等条件，生产出各种不同类型的聚醚多元醇。根据用途分类：软泡聚醚多元醇应用于家具、

4、汽车、包装等行业表面活性剂应用于纺织、农化、造纸、发酵工业等行业硬泡聚醚多元醇应用于家具、家电、保温、建筑、包装等行业弹性体应用于制鞋、橡胶加工、汽车、涂料、玩具等行业第7页，共19页。其他分类方法：根据合成用的单体可分为：聚氧化丙烯醚类、聚氧化乙烯醚类、聚四氢呋喃类等根据合成用的起始剂可分为：糖类聚醚多元醇、山梨醇类聚醚多元醇、胺类聚醚多元醇、酚类聚醚多元醇等 根据官能度来划分：两官能度聚醚多元醇、三官能度聚醚多元醇、四官能年度聚醚多元醇、六官能度聚醚多元醇等 注：分类方法根据不同应用领域有所不同，在不同应用领域内也有不同的说法第8页，共19页。聚醚合成过程 初始投料将起始剂和催化剂加到反应

5、釜中进行混合，将釜内的氧气置换掉；聚合反应按照一定速度将加成单体加入反应釜，与起始剂进行加成反应；该反应为放热反应，必须及时移走反应热；精制工序主要包括中和、吸附、脱水、过滤等操作步骤。第9页，共19页。聚醚合成的基本流程第10页，共19页。聚醚多元醇的合成 聚醚合成的要点：起始剂 催化剂 加成单体 是否需要精制 起始剂：甘油、丙二醇、乙二醇、二甘醇、蔗糖、山梨醇、乙二胺、甲苯二胺等含有活泼氢的物质，典型结构第11页，共19页。催化剂：碱类催化剂：如氢氧化钾、氢氧化钠需要精制 胺类催化剂：如二甲胺、三甲胺等不需要精制 路易斯酸类催化剂：如氯化铁、氯化铝等 金属络合物催化剂：主要用于弹性体用聚醚

6、多元醇生产注：实际工业化生产的应用中催化剂主要选用碱类、胺类催化剂 加成单体：环氧丙烷（氧化丙烯）环氧乙烷（氧化乙烯）四氢呋喃第12页，共19页。初始投料：有两种投料类型 催化剂或起始剂不易挥发时：可将起始剂、催化剂一起投入反应釜中，再进行抽真空和氮气置换步骤；催化剂或起始剂有易挥发成分时：先将不易挥发的起始剂或催化剂，投入反应釜内，进行抽真空和氮气置换步骤；然后利用真空将易挥发的组分抽入釜中，这时要注意不能将空气抽入釜内。空气中氧气的危害：在合成过程中的高温、强碱性环境下将R-CH2 OH氧化成R-COOH，导致最终产品的色值加深，酸值升高第13页，共19页。聚合反应：聚合反应过程反应原理引

7、发反应聚合反应第14页，共19页。反应举例：糖聚合第15页，共19页。聚醚多元醇聚合反应分为两种：1、分批加料法分批加料法的要点是要控制住每次加入的加成单体的量，并监控好反应温度、压力变化，及时降温。优点：分批加料法适用于起始剂常温下为固体分子量较低的聚醚多元醇，因为固体类起始剂的引发相对比较困难，前期难以实现连续加料，分批加料相对较易控制。缺点：易产生爆聚，短时间内温度、压力升高幅度大2、连续加料法连续加料法的要点是将加成单体用计量泵或氮压连续地输至聚合釜内，使输入单体的速度正好等于其聚合速度。这样就能保证釜内反应处于恒定状态进行反应优点：连续加料法更适用于制备分子量高、分子量分布均匀的聚醚

8、多元醇。缺点：需要相对精密的仪表及控制计量系统第16页，共19页。目前我公司采用的是分批和连续结合的方式，前期加料由于引发困难，采用类似于分批加料的方式，反应开始后采用连续加料的方式，这样不但利于前期控制，也有利于最终产品质量。第17页，共19页。精制工序：中和：加水创造中和环境，用酸（磷酸、草酸等）中和反应阶段的催化剂影响成盐效果，去除催化剂的程度 吸附：用活性白土或硅酸盐类吸附剂进行吸附、脱色影响压滤效果 脱水结晶：利用脱水，创造成盐结晶环境，形成盐类颗粒影响成盐效果，影响最终压滤速度的关键步骤 压滤：通过自动板框式过滤机，不断循环将盐类颗粒过滤出来，得到透明无杂质的最终产品第18页，共19页。谢谢！第19页，共19页。