Jaki jest proces produkcyjny i zastosowaniepoliole polieterowe?
Produkcja polioli polieterowych:
W przemyśle poliuretanowym poliole polieterowe stosuje się głównie do tworzyw pianek poliuretanowych, w tym poliole polioksypropylenowe i glikole politetrametylenowe.
1. Główne surowce:
- Tlenki organiczne i związki cykliczne, takie jak furany;
- Inicjatorzy;
- Katalizatory.
Przykłady tlenków organicznych i związków cyklicznych obejmują epichlorohydrynę, epichloropropan, epoksypropan, tetrahydrofuran itp.
Inicjatory to związki o niskiej masie cząsteczkowej zawierające grupy hydroksylowe, aminowe lub zarówno hydroksylowe, jak i aminowe, takie jak glikol propylenowy, glicerol, trimetylolopropan, etylenodiamina, pentaerytrytol, ksylitol, sacharoza, bisfenol A, bisfenol S, tris(2-hydroksyetyl) izocyjanuran i metylenodianilina.
Katalizatory dzielą się na anionowe, kationowe i kompleksy metali. Katalizatory powszechnie stosowane w przemyśle poliuretanów obejmują wodorotlenki metali alkalicznych jako katalizatory anionowe i kwasy Lewisa jako katalizatory kationowe. Powszechnie stosuje się wodorotlenek potasu.
2. Synteza:
- Wstępna obróbka surowców: Inicjatory i katalizatory są zwykle wstępnie mieszane w celu utworzenia alkoholanu, który następnie dodaje się do naczynia reakcyjnego po odwodnieniu próżniowym.
- Reakcja polimeryzacji z otwarciem pierścienia: Ta reakcja jest egzotermiczna i wymaga szybkiego usunięcia ciepła reakcji, aby zapobiec reakcjom utleniania. Przed reakcją wprowadza się suchy gazowy azot, aby zapobiec utlenianiu.
- Proces obróbki końcowej: obejmuje głównie neutralizację, adsorpcję, odwodnienie, filtrację, destylację itp.
Rodzaje popularnych polioli polieterowych:
1. Glikol polioksypropylenowy:
- Znany również jako glikol polipropylenowy (PPG).
- Przygotowane w naczyniach reakcyjnych wyłożonych szkłem lub ze stali nierdzewnej.
- Materiały wyjściowe (1,2-glikol propylenowy lub 1,2-diol) i mieszaninę katalizatora (wodorotlenek potasu) dodaje się do naczynia do przygotowania katalizatora, ogrzewa do 80-100 stopnia i rozpuszczalnik w katalizatorze usuwa się pod próżnią, aby sprzyjać alkoholizie. Następnie katalizator przenosi się do naczynia reakcyjnego, ogrzewa do 90-120 stopnia i dodaje tlenek propylenu, aby utrzymać ciśnienie 0,07-0,35 MPa. W tej temperaturze i ciśnieniu zachodzi ciągła polimeryzacja tlenku propylenu, aż do osiągnięcia określonej masy cząsteczkowej. Po odparowaniu pozostałości tlenku propylenu mieszaninę polieterową przenosi się do naczynia zobojętniającego, zobojętnia substancjami kwaśnymi, a następnie filtruje, rafinuje i stabilizuje w celu uzyskania produktu.
2. Glikol politetrametylenowy (PTMEG):
- Polimeryzowany z tetrahydrofuranu w obecności katalizatora kationowego.
- Proces produkcyjny: Do naczynia reakcyjnego dodaje się tetrahydrofuran, schładza do temperatury poniżej -5 stopnia i dodaje kroplami katalizator w postaci kwasu sulfonowego, energicznie mieszając. Po dodaniu odmierzonej ilości wody temperaturę podnosi się do 70-90 stopnia, oddestylowuje się nieprzereagowany tetrahydrofuran i po osadzeniu, neutralizacji, filtracji i pompowaniu próżniowym otrzymuje się eter politetrametylenowy.
3. Glikol kopolimeru propylenowego z tlenkiem tetrahydrofuranu:
- Kopolimeryzowany z tetrahydrofuranu i tlenku propylenu pod wpływem katalizy kwasów Lewisa.
- Wytwarzany poprzez neutralizację, przemywanie wodą, odwodnienie i filtrację.
4. Specjalne poliole polieterowe:
- Obejmuje reaktywne poliole polieterowe, poliole polieterowe opóźniające palenie, szczepione poliole polieterowe, glikole politetrametylenowe i poliole polieterowe modyfikowane heterocyklicznie.
Przechowywanie i toksyczność:
Pojemniki na poliole polieterowe mogą być wykonane ze stali, aluminium, polietylenu lub polipropylenu. Temperatura przechowywania nie powinna przekraczać 70 stopni, a pojemniki zaleca się napełniać azotem, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci i utlenianiu. Poliole polieterowe nie podlegają przepisom dotyczącym przechowywania cieczy łatwopalnych, ale należy je przechowywać z dala od wód gruntowych i powierzchniowych, ponieważ nie ulegają łatwo biodegradacji.
Ogólnie obojętne poliole polieterowe mają znikomą toksyczność po spożyciu doustnym lub w kontakcie ze skórą, oczami lub błonami śluzowymi, dlatego podczas stosowania środki ochrony osobistej nie są konieczne. Jednakże polieteropoliole na bazie amin mogą podrażniać skórę i oczy ze względu na ich zasadowość, dlatego podczas pracy należy nosić okulary i rękawice ochronne.