Aký je výrobný proces a aplikáciapolyéterpolyoly?
Výroba polyéterpolyolov:
V polyuretánovom priemysle sa polyéterpolyoly používajú hlavne na polyuretánové penové plasty vrátane polyoxypropylénpolyolov a polytetrametylénéterglykolov.
1. Hlavné suroviny:
- Organické oxidy a cyklické zlúčeniny, ako sú furány;
- iniciátori;
- Katalyzátory.
Príklady organických oxidov a cyklických zlúčenín zahŕňajú epichlórhydrín, epichlórpropán, epoxypropán, tetrahydrofurán atď.
Iniciátory sú zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou obsahujúce hydroxylové, aminoskupiny alebo hydroxylové aj aminoskupiny, ako je propylénglykol, glycerol, trimetylolpropán, etyléndiamín, pentaerytritol, xylitol, sacharóza, bisfenol A, bisfenol S, tris(2-}hydroxyetyl) izokyanurát a metyléndianilín.
Katalyzátory sa delia na aniónové, katiónové a kovové komplexné typy. Bežne používané katalyzátory v polyuretánovom priemysle zahŕňajú hydroxidy alkalických kovov ako aniónové katalyzátory a Lewisove kyseliny ako katiónové katalyzátory. Bežne sa používa hydroxid draselný.
2. Syntéza:
- Predúprava surovín: Iniciátory a katalyzátory sa zvyčajne vopred zmiešajú za vzniku alkoxidu, ktorý sa potom pridá do reakčnej nádoby po vákuovej dehydratácii.
- Polymerizačná reakcia s otvorením kruhu: Táto reakcia je exotermická a vyžaduje včasné odstránenie reakčného tepla, aby sa zabránilo oxidačným reakciám. Pred reakciou sa zavádza suchý dusík, aby sa zabránilo oxidácii.
- Proces dodatočnej úpravy: Zahŕňa hlavne neutralizáciu, adsorpciu, dehydratáciu, filtráciu, destiláciu atď.
Typy bežných polyéterových polyolov:
1. Polyoxypropylénglykol:
- Tiež známy ako polypropylénglykol (PPG).
- Pripravené v sklenených alebo nerezových reakčných nádobách.
- Východiskové materiály (1,2-propylénglykol alebo 1,2-diol) a zmes katalyzátora (hydroxidu draselného) sa pridajú do nádoby na prípravu katalyzátora, zahreje sa na 80-100 stupeň a rozpúšťadlo v katalyzátore sa odstráni vo vákuu, aby sa podporila alkoholýza. Potom sa katalyzátor prenesie do reakčnej nádoby, zahreje sa na 90-120 stupeň a pridá sa propylénoxid, aby sa udržal tlak 0.07-0,35 MPa. Pri tejto teplote a tlaku prebieha kontinuálna polymerizácia propylénoxidu, kým sa nedosiahne určitá molekulová hmotnosť. Po odparení zvyškového propylénoxidu sa polyéterová zmes prenesie do neutralizačnej nádoby, neutralizuje sa kyslými látkami a potom sa prefiltruje, rafinuje a stabilizuje, čím sa získa produkt.
2. Polytetrametylén éter glykol (PTMEG):
- Polymerizované z tetrahydrofuránu v prítomnosti katiónového katalyzátora.
- Výrobný proces: Tetrahydrofurán sa pridá do reakčnej nádoby, ochladí sa pod -5 stupeň a po kvapkách sa za intenzívneho miešania pridá sulfónová kyselina ako katalyzátor. Po pridaní odmeraného množstva vody sa teplota zvýši na 70-90 stupeň, nezreagovaný tetrahydrofurán sa oddestiluje a po usadení, neutralizácii, filtrácii a vákuovom čerpaní sa získa polytetrametylénéterglykol.
3. Tetrahydrofurán-oxid propylén kopolymér glykol:
- Kopolymerizované z tetrahydrofuránu a propylénoxidu za katalýzy Lewisovými kyselinami.
- Vyrába sa neutralizáciou, umývaním vodou, dehydratáciou a filtráciou.
4. Špeciálne polyéterové polyoly:
- Zahŕňa reaktívne polyéterpolyoly, polyéterpolyoly spomaľujúce horenie, očkované polyéterpolyoly, polytetrametylénglykoly a heterocyklicky modifikované polyéterpolyoly.
Skladovanie a toxicita:
Nádoby s polyéterpolyolmi môžu byť vyrobené z ocele, hliníka, polyetylénu alebo polypropylénu. Skladovacia teplota by nemala presiahnuť 70 stupňov a nádoby sa odporúča naplniť plynným dusíkom, aby sa zabránilo absorpcii vlhkosti a oxidácii. Polyéterpolyoly nepodliehajú predpisom o skladovaní horľavých kvapalín, ale mali by sa uchovávať mimo dosahu podzemných alebo povrchových vôd, pretože nie sú ľahko biologicky odbúrateľné.
Všeobecné neutrálne polyéterpolyoly majú zanedbateľnú toxicitu pri perorálnom požití alebo pri kontakte s pokožkou, očami alebo sliznicami, takže pri používaní nie sú potrebné osobné ochranné opatrenia. Polyéterpolyoly na báze amínov však môžu kvôli svojej zásaditosti dráždiť pokožku a oči, preto by sa počas prevádzky mali používať ochranné okuliare a rukavice.