多元醇简介.doc

多元醇包含聚酯和聚醚多元醇多元醇通式分子中含有三个或三个以上羟基的醇类。其通式为CnH2n+2-x(OH)x(x3)。 性质大多数多元醇都具有沸点高，对极性物质溶解能力强，毒性和挥发性小等特性的黏性液体或结晶状固体。其沸点、黏度、相对密度和熔点等随分子量增加而增加。 用途甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇等多元醇可用于生产醇酸树脂、清漆、聚酯树脂、炸药等工业品及作合成干性油、胶黏剂、增塑剂、表面活性剂的重要中间体。 类型多元醇1通常为乙二醇(EG)1，2一丙二醇(11.，2- PG)、1，4_丁l二.醇(BDO、1，67己：二：醇(.HD)、新戊二醇 (NPG)、二缩二乙二醇(EG)、一缩二丙二醇(I)PG)、三羟甲基丙烷(TMP)和甘油等。 结构对称性的乙二醇如1，4一丁二醇制成的聚氨酯胶黏剂有明显的结晶性，为得到的聚氨酯树脂为非结晶性，常采用1，2-丙二醇与乙二醇混合使用。一缩二乙二醇(二甘醇)可改进胶黏剂的柔韧性， 二丙二醇也可改性聚氨酯胶黏剂的柔韧性和耐蚀性。新戊二醇.可改性聚氨酯胶黏剂的耐蚀性，.特别是耐碱性和耐水解性。由以上几种二元醇合成的聚氨酯树脂柔韧性太大，一般不单独使用，而是和相应的其他二元醇混合使用，甲基丙二醇为匀称分子结梅，是新戊二醇、l，6-已二甲酯等的最佳代用品，却比新戊二醇与l，6-已二醇便宜。生产聚氨酯胶黏剂用的聚酯多元醇的主要原料是多元醇与二元 羧酸。(1)多元醇 多元醇通常为乙二醇(EG)1，2一丙二醇(11.，2- PG)、1，4_丁l二.醇(BDO、1，67己：二：醇(.HD)、新戊二醇 (NPG)、二缩二乙二醇(EG)、一缩二丙二醇(I)PG)、三羟甲基丙烷(TMP)和甘油等。结构对称性的乙二醇如1，4一丁二醇制成的聚氨酯胶黏剂有明显的结晶性，为得到的聚氨酯树脂为非结晶性，常采用1，2-丙二醇与乙二醇混合使用。一缩二乙二醇(二甘醇)可改进胶黏剂的柔韧性，二丙二醇也可改性聚氨酯胶黏剂的柔韧性和耐蚀性。新戊二醇.可改性聚氨酯胶黏剂的耐蚀性，.特别是耐碱性和耐水解性。由以上几种二元醇合成的聚氨酯树脂柔韧性太大，一般不单独使用，而是和相应的其他二元醇混合使用，甲基丙二醇为匀称分子结梅，是新戊二醇、l，6-已二甲酯等的最佳代用品，却比新戊二醇与l，6-已二醇便宜。多元醇型非离子表面活性剂多元醇型非离子表面活性剂是指由含有多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化而生成的酯类；此外，还包括由带有-NH2或-NH基的氨基醇，以及带有-CH0基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。由于它们在性质上很相似，故统称之为多元醇型非离子表面活性剂。这类表面活性剂具有良好的乳化性能和对皮肤的滋润性能，故常用于化妆品和纤维油剂的生产中。聚酯多元醇聚酯多元醇，有机物，通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合（或酯交换）或由内酯与多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。不同品种的聚酯多元醇由于种类不同或制备工艺不一样，性质也不一样，对于聚酯多元醇比较重要的几个指标是羟值、酸值、水分、粘度、分子量、密度以及色度等。聚酯多元醇的特性及用途：聚酯型聚氨酯因分子内含有较多的酯基、氨基等极性基团，内聚强度和附着力强，具有较高的强度、耐磨性。聚醚多元醇聚醚多元醇（简称聚醚）是由起始剂（含活性氢基团的化合物）与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、环氧丁烷（BO）等在催化剂存在下经加聚反应制得。聚醚产量最大者为以甘油（丙三醇）作起始剂和环氧化物（一般是PO与EO并用），通过改变PO和EO的加料方式（混合加或分开加）、加量比、加料次序等条件，生产出各种通用的聚醚多元醇。主要特性聚醚多元醇1是端羟基的低聚物，主链上的羟基由醚键连接，是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，-与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。氧化烯烃主要是氧化丙烯(环氧丙烷)，氧化乙烯(环氧乙烷)，其中以环氧丙烷最为重要。多元醇起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油三羟甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇;胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。 聚醚一般常用分子量为、8002000的丙二醇聚醚、分子量为4004000的三羟甲基丙烷聚醚和端羟基的聚四氢呋喃：作为胶黏剂用的聚醚树脂应去掉聚合时残留下来的碱性催化剂，因为它们能催化异氰酸酯二聚，影响胶黏剂的质量。通常用酸来中和。使聚醚呈微弱酸性(不影响聚氨酯的反应)。制备聚氨酯胶黏剂所用的聚醚要求较为严格，除羟值，酸值外;要求.含钾、钠离子量应少于10。含水量小于0.05%;否则有可能产生凝胶。用聚醚树脂配制的聚氨酯胶黏剂具有良好的耐水性，抗冲击性和低温性。 根据起始剂所含活性原子的数目可制得不同官能度的聚醚多元醇，在聚氨酯胶黏剂制备中最常用的聚醚是聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇，另外还有聚四氢呋喃二醇。 主要用途聚醚多元醇装桶1、 作低泡沫洗涤剂或消泡剂 L61、L64、F68用于配制低泡、高去污力合成洗涤剂； L61、L81在造纸或发酵工业中用作消泡剂； F68 在人工心肺机血液循环时用作消泡剂，防止空气进入。 2、 聚醚毒性很低，常用作药物赋形剂和乳化剂；在口腔、鼻喷雾剂、眼、耳滴剂和洗发剂中都经常使用。 3、 聚醚是有效的润湿剂，可用于织物的染色、照相显影和电镀的酸性浴中，在糖厂使用F68，由于水的渗透性增加，可获得更多的糖分。 4、 聚醚是有用的抗静电剂，L44可对合成纤维提供持久的静电防护作用。 5、 聚醚在乳状液涂料中作分散剂。F68在醋酸乙烯乳液聚合时作乳化剂。L62、L64可作农药乳化剂，在金属切削和磨削中作冷却剂和润滑剂。在橡胶硫化时作润滑剂。 6、 聚醚可用作原油破乳剂，L64、F68能有效地防止输油管道中硬垢的形成,以及用于次级油的回收。 7、聚醚可用作造纸助剂，F68能有效地提高铜版纸的质量。 8、F38可用作乳化剂、润湿剂、消泡剂、破乳剂、分散剂、抗静电剂、除尘剂、粘度调节剂、控泡剂、匀染剂、胶凝剂等，用于生产农用化学药品、化妆品、药品；还用于金属加工净洗、纸浆和造纸工业、纺织品加工（纺织、整理、染色、柔软整理）、水质处理；也用作漂清助剂。 聚醚多元醇的制备应用 聚醚多元醇系列产品主要用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料，广泛应用于冰箱、冰柜、冷藏车、隔热板、管道保温等领域。制得的产品导热系数低，尺寸稳定好，也是配制组合聚醚的重要原料。聚醚多元醇的生产 在聚氨酯工业中，主要用于聚氨酯泡沫塑料，主要品种有聚氧化丙烯多元醇和聚四氢呋喃醚多元醇等。 主要原料使用三类原料，有机氧化物和呋喃类环状化合物等；起始剂；催化剂 有机氧化物和呋喃类环状化合物等-环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、四氢呋喃等； 起始剂-含羟基的低分子化合物和含氨基或含羟基、氨基的低分子化合物。常用的有丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺季戊四醇、木糖醇、三乙烯二胺、山梨醇、蔗糖、双酚A、双酚S、三（2-羟乙基）异氰酸酯、甲苯二胺等；使用芳香族或杂环系多元醇或多元胺起始剂时，会在聚醚多元醇结构中引入上述结构，它能使生成的聚氨酯材料具有较好的尺寸稳定性，耐热、耐燃。这类起始剂常用的有双酚A、双酚S、三（2-羟乙基）异氰酸酯、甲苯二胺等。起始剂品种的变化，可以合成不同官能度、不同化学结构和不同功能的聚醚多元醇，以适应聚氨酯制品的多样性变化和性能要求。 催化剂-阴离子型、阳离子型、金属络合型，聚氨酯工业中常用的是阴离子型催化剂的碱金属氢氧化物和阳离子催化剂的路易斯酸。前者用于制备低分子量的普通聚醚多元醇，后者用于制高分子量的聚醚多元醇及四氢呋喃开环共聚合特种聚醚多元醇。金属类络合催化剂用于合成超高分子量的聚醚多元醇，聚氨酯用聚醚多元醇的合成仅有少量应用。最常是氢氧化钾。 聚醚多元醇的反应机理原料的预处理-通常先将起始剂和催化剂进行预混合，生成金属金属烃氧化物，经真空脱水后加到反应釜中。 开环聚合反应-该反应为放热反应，必须及时移走反应热；为防止氧化反应，反应前必须通入干燥氮气。 后处理工序-主要包括中和、吸附、脱水、过滤、精馏等单元。 常用聚醚多元醇的种类聚氧化丙烯二醇聚氧化丙烯二醇又称聚丙二醇（polyoxypropylene glycol，简称PPG），其制备是在内衬玻璃或不锈钢反应釜中完成的。将起始剂（1，2-丙二醇或一缩二丙二醇）和催化剂（氢氧化钾）的混合物加入制备催化剂的釜内，加热升温至80100，在真空下除去催化剂中的溶剂，以便促使醇化物的生成。然后将催化剂转入反应釜中，加热升温至90120，在此温度下将环氧丙烷加入釜中，使釜内压力保持0.070.35MPa。在此温度和压力下，环氧丙烷进行连续聚合，直至到在一定的分子量。负压下状态下，蒸出残存的环氧丙烷单体后，将聚醚混合物转入中和釜，用酸性物质进行中和，然后经过滤、精制、加入稳定剂得到产品。 聚四氢呋喃二醇聚四氢呋喃二醇（polytetrahydrofuran glycol，简称PTHF）或聚氧四亚甲基二醇（polyoxytetramethylene glycol，简称PIG、PTMEG、PTMG、PTMO）是由四氢呋喃在阳离子催化剂存在下开环聚合制成的。生产工艺：在反应釜中加入四氢呋喃，温度降到-5以下，于强烈搅拌下滴加发烟硫酸催化剂，保持反应物料低温，搅拌下加入定量的水，升温至7090，蒸出未反应的四氢呋喃单体，经静置分层、中和、过滤、抽真空等工序后，制得聚四氢呋喃二醇。 聚四氢呋喃二醇价格较高，一般用于制备高性能的聚氨酯材料，其制品具有优秀的耐低温、耐水、耐油、耐磨以及耐霉菌等性能。 四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇（tetrahydrofuranoxide propylene copolymer glycol）是由四氢呋喃与环氧丙烷在路易氏酸的催化作用下开环聚合，经中和、水洗、脱水以及过滤等工序制得。结构式如下： 四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇的产品规格见表3-28。该共聚醚成本比纯聚四氢呋喃二醇便宜，而其制品性能近似于PTMG，特别适用于制造耐低温聚氨酯材料（耐寒可达-200）。 特种聚醚多元醇4.1活性聚醚多元醇 使用伯羟基或使用氨基取代普通聚醚端基的仲羟基，由此推出了冷熟化工艺、反应注射成型以及自结皮泡沫体、高回弹等新品种。 4.2 阻燃型聚醚多元醇 将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 使用含阻燃元素的化合物作为起始剂，如三氯氧磷、五氧化二锑、四羟甲基氯化磷及许多低分子量的磷酸酯等，与普通低分子多元醇反应，再与氧化丙烯、氧化乙烯进行开环聚合。 使用含卤素的环氧化合物单体为原料进行开环聚合。 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物进行开环聚合，生成复合型聚醚多元醇。 4.3 接枝型聚醚多元醇 基本以普通或高活性聚醚多元醇为母体，或以含不饱和键聚醚多元醇为母体，与乙烯基单体化合物进行一步共聚或二步共聚反应而生成，然后转到精致容器除去未反应的单体，加入稳定剂得到产品。 4.4 聚四氢呋喃多元醇 用于制备高性能的聚氨酯纤维、热塑胶、合成革等制品。 4.5杂环改性聚醚多元醇