聚酯多元醇的產(chǎn)品特性
1、常溫下產(chǎn)品為乳白色或微黃色固體。熔解后為無色透明或淺黃色透明油狀液體,幾乎無異味。
2、溶解性:幾乎不溶于水,可溶于丙酮,甲乙酮,醇類,乙酸乙酯等有機溶劑。
3、化學(xué)性質(zhì):與含有--NCO基團的多異氰酸酯反應(yīng),生成聚氨酯。
(1)本產(chǎn)品對酸值進行了嚴(yán)格的控制,以保證其與異氰酸酯反應(yīng)時不至于產(chǎn)生過多的CO2氣泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)對用于聚酯,TDI、MOCA體系的聚酯不加任何催化劑,以保證制品的物理機械性能及化學(xué)性能,同時在澆注過程中釜中壽命長,流動性能好,以便于手工及機械澆注操作;對用于聚酯,MDI、醇類體系的聚酯,根據(jù)用途可加入適量的穩(wěn)定劑,以保證聚酯與MDI反應(yīng)過程平穩(wěn)進行,生成均勻結(jié)構(gòu)的預(yù)聚體,從而保證最終產(chǎn)品的物理機械性能及化學(xué)性能,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
(3)用于熱塑性聚氨酯彈性體或其它方面的聚酯可根據(jù)需要添加適量助劑。
(4)用于水性聚氨酯涂料方面,聚酯多元醇使涂膜強度高、硬度大、彈性小,可用作木器漆等;聚酯多元醇分子量變大,涂膜力學(xué)性能下降,當(dāng)達到一定分子量(Mn=3000)時,力學(xué)性能又上升。
4、聚酯具有通用性,對不同配方要求又有專門的聚酯相對應(yīng),以適應(yīng)不同產(chǎn)品的用途和性能。
5、聚酯,出廠時水含量均小于0.03%。
聚酯多元醇的成分
聚酯多元醇通常是由有機二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二元醇)縮合(或酯交換)或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇等。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料所用的聚酯以芳香族聚酯多元醇居多。涂料用聚酯樹脂(分子量2000-5000)主要以新戊二醇和間、對苯二甲酸等。彈性聚氨酯材料最常用的聚酯多元醇是由己二酸與乙二醇縮合制得,可加入少量三元醇如三羥甲基丙烷替代部分二醇制得輕度支化的聚酯,其相對分子質(zhì)量為2000左右。軟泡用聚酯多元醇是相對分子質(zhì)量較低的線性或輕度支化的端羥基飽和聚酯。
聚酯多元醇的生產(chǎn)方法
1、一般都采用間歇法生產(chǎn):生產(chǎn)時首先把羧酸與二元醇加入反應(yīng)器中熔融,通入氮氣,于150℃左右反應(yīng)生成水,逐步蒸出,釜內(nèi)生成低聚酯混合物(低分子量聚酯多元醇)。隨水分的蒸出,釜內(nèi)溫度逐漸升高,在170~230℃下,真空度逐步降到500Pa,將過量的二元醇和少量副反應(yīng)產(chǎn)物(低分子聚酯、醛及酮)與反應(yīng)生成的殘留水一起蒸出。
2、也可將惰性氣體,(氮氣,二氧化碳).鼓泡通入羧酸與二元醇的混合物中除水,但一元醇的損失量高于直接真空蒸餾。
3、也可使用甲苯或二甲苯之類的惰性溶劑回流去水。本法在常壓陽較低溫度(145~190°C)下進行,這種方法的反應(yīng)條件溫和,但在工業(yè)上不及前面兩種使用普遍。
4、生產(chǎn)控制。
生產(chǎn)聚酯多元醇時需要嚴(yán)格地監(jiān)測酸值、羥值以及黏度的變化,以確保生產(chǎn)出合格的聚酯多元醇。
聚氨酯膠黏劑用的聚酯多元醇質(zhì)量要高,除分子量(羥值)外,酸值特別重要,因為它是殘留端羧基的量度。端羧基與異氰酸酯反應(yīng)生成酰胺并放出二氧化碳,這不僅造成鏈的終止,還形成討厭的氣泡。這種酰氨基還能與異氰酸酯反應(yīng)生成酰脲基。聚酯中殘留的酸還會對聚氨酯反應(yīng)起催化作用,產(chǎn)生不良的影響,并降低聚氨酯的水解穩(wěn)定性。因此,一般要求酸值小于1mg KOH/g,甚至還常要求小于0.5g:KOH/g;但酸值太低(< KOH>會使反應(yīng)生成聚氨酯樹脂的速度太快而影響操作,酸值以0.3-0.5mg KOH/g為最宜。
制備聚酯多元醇中加入催化劑可縮短縮聚反應(yīng)時間:但催化劑不容易除去,對下一步聚氨酯反應(yīng)有不良的影響,用量不大無影響。無機催化劑有乙酸鋅與三氧化銻或乙酸鋅與三氧化銻的混合物等,添加量為100~300ppm;有機催化劑有鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯等,添加量為15~100ppm。
聚酯多元醇的應(yīng)用領(lǐng)域
脂肪族聚酯多元醇型聚氨酯因分子內(nèi)含有較多的酯基、氨基等極性基團,內(nèi)聚強度和附著力強,具有較高的強度、耐磨性。脂肪族(多指已二酸聚酯)聚酯二元醇多用于生產(chǎn)澆注型聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、微孔聚氨酯鞋底、PU革樹脂、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯油墨及色漿、織物涂層等。由已二酸與1,4-丁二醇、1,6-已二醇或乙二醇制得的聚酯二醇為蠟狀固體,得到的聚氨酯彈性體結(jié)晶性強,初粘力大,得到制品的機械強度也較高;由帶側(cè)基的二醇制得的聚酯如PMA和PPA常溫呈液態(tài),柔軟,用于油墨、軟革等,PMA耐水解性較好。
芳香族聚酯制得的聚氨酯具有優(yōu)良的耐水解性、耐熱性和黏附性。苯酐聚酯多元醇以及由廢滌綸/廢PTA制得的芳香族聚酯多元醇一般用于制造硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。以高羥值芳香族聚酯多元醇為基的硬質(zhì)泡沫塑料,其阻燃性優(yōu)于聚醚多元醇為基的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料行業(yè)多以芳香族聚酯多元醇替代聚氨酯泡沫塑料和聚異氰酸酯硬質(zhì)泡沫塑料配方中的部分或全部聚醚多元醇。在冬季冰箱組合料配方中加入部分芳香族聚酯多元醇,還可提高泡沫的韌性和粘接性。苯酐聚酯多元醇特別適宜用于聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫,泡沫塑料中含大量苯環(huán),既提高了泡沫的耐熱性,同時又改善了制品的阻燃性。國內(nèi)外將芳香族聚酯多元醇廣泛用于制造建筑用夾心泡沫板材生產(chǎn)和建筑業(yè)現(xiàn)場噴涂施工。這種含有聚酯的聚氨酯硬泡除了基本具有聚醚型聚氨酯硬泡的性質(zhì)外,還具有泡沫細膩、韌性好、阻燃性能優(yōu)良、價格低等優(yōu)點。聚酯多元醇含大量的伯羥基,活性高,可在低溫施工,還可降低催化劑用量。在硬泡行業(yè)的具體應(yīng)用領(lǐng)域有:硬質(zhì)泡沫板材和夾心板,冰箱、冰柜絕熱用組合料、熱水器絕熱用組合料、噴涂硬泡、仿木材、單組分硬泡、超低密度包裝泡沫、硬質(zhì)微孔鞋底料等。
聚酯多元醇的安全性
聚酯多元醇不屬于危險運輸品,貯運容器的材料可用碳鋼、鋁、不銹鋼以及聚乙烯或聚丙烯。液態(tài)聚酯在低溫下長期貯存偶爾出現(xiàn)渾濁,于80℃左右經(jīng)短時間加熱可以消除這種現(xiàn)象,且質(zhì)量不受影響。聚酯多元醇易于吸濕,貯運應(yīng)避免大氣中的水分進入。為了減少逆反應(yīng),溫度不超過120℃。產(chǎn)品應(yīng)貯存在室溫下隔絕空氣的密封桶內(nèi),或貯存于70-110℃加熱保溫、充氮氣的容器內(nèi)。
聚酯多元醇基本無毒性,當(dāng)不慎進入眼內(nèi)或濺落到皮膚上時應(yīng)立即用大量水沖洗。長期接觸皮膚可產(chǎn)生輕微的刺激,操作時最好戴上防護鏡和手套。
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