Polyesterové polyoly jsou obecně definovány jako hydroxy-ukončené sloučeniny, jejichž molekulární řetězce obsahují opakující se esterové skupiny, s číselnými-průměrnými molekulovými hmotnostmi typicky v rozmezí od 1000 do 5000 g/mol. Mohou být kategorizovány na aromatické nebo alifatické typy v závislosti na tom, zda struktura zahrnuje aromatické kruhy. Průmyslová výroba polyesterpolyolů se obvykle řídí dvěma hlavními cestami: jednou je tradiční esterifikace–polykondenzační proces, při kterém vícesytné kyseliny (nebo anhydridy/estery) reagují s polyoly; druhým je kruhová-polymerace laktonových monomerů s polyoly. Rozdíly v surovinách a podmínkách syntézy mají za následek širokou škálu výkonnostních charakteristik a vlastnosti jako hydroxylové číslo, číslo kyselosti, obsah vlhkosti, viskozita, molekulová hmotnost, hustota a barevný index zůstávají klíčovými kritérii pro hodnocení kvality a vhodnosti.
V polyuretanovém průmyslu,polyesterové polyolyhrají zásadní strukturální roli. Díky vysoké polaritě esterových a amidových skupin v polyuretanech na bázi polyesteru- výsledné materiály vykazují silné kohezní síly, vynikající přilnavost, vysokou mechanickou pevnost a pozoruhodnou odolnost proti oděru. Globálně představují Stepan, Huafon Group a COIM přední dodavatele v této oblasti a společně představují přibližně 30 % celkového podílu na trhu. Čína je největším trhem s přibližně 45% podílem, následuje Evropa s 20% a Severní Amerika s 13%. Mezi typy výrobků tvoří největší segment alifatické polyesterpolyoly s podílem asi 62 %, zatímco elastomery představují nejvýznamnější následnou aplikaci, která představuje zhruba 36 % celkové spotřeby.
Strukturně jsou alifatické polyesterpolyoly typicky syntetizovány z alifatických dikyselin, jako je kyselina jantarová, kyselina glutarová, kyselina adipová, kyselina pimelová, kyselina suberová a kyselina sebaková. Komerčně běžné druhy jsou většinou založeny na kyselině adipové kondenzované s dioly nebo trioly. Tyto produkty se obvykle objevují jako bílé voskovité pevné látky nebo bezbarvé až světle žluté viskózní kapaliny; Pevné polyestery mají rozsahy tání obvykle mezi 25 a 50 stupni a po roztavení tvoří vysoce -viskozní kapaliny. Naproti tomu aromatické polyesterové polyoly obsahují ve svém hlavním řetězci rigidní benzenové kruhové struktury a jsou běžně syntetizovány z anhydridu kyseliny ftalové, kyseliny isoftalové, kyseliny tereftalové nebo anhydridu kyseliny trimellitové. Vlastní tuhost a vyšší kohezní energie aromatických jednotek poskytují lepší hydrofobnost a výrazně zlepšenou odolnost proti hydrolýze ve srovnání s čistě alifatickými systémy.
Průmyslová výroba polyesterových polyolů se nejčastěji provádí ve vsádkových reaktorech, přičemž postupuje přes esterifikační fázi následovanou polykondenzací. Aby se zajistily polymery s koncovými hydroxylovými{1}}skupinami, formulace obvykle používají 10–50% přebytek polyolu. Reakce polykyselin nebo anhydridů s polyoly během esterifikace vytváří oligomerní diestery a triestery za kontinuálního uvolňování vody. Odstranění této vody postupným zahříváním je nezbytné pro posun reakce vpřed, ale příliš rychlé odstranění vody může způsobit pěnění a ztrátu těkavých diolů, takže kontrola teploty je zásadní. Když se množství odstraněné vody blíží teoretické hodnotě a číslo kyselosti klesne pod asi 10 mg KOH/g, je esterifikace v podstatě úplná.
Následující polykondenzační fáze zahrnuje růst řetězce prostřednictvím ester{0}}výměnných reakcí za vysoké teploty a sníženého tlaku. Tuto fázi lze rozdělit na před-polykondenzaci a konečnou polykondenzaci. Během před-polykondenzace se vakuum postupně snižuje, aby se udrželo kontrolované reakční prostředí, což umožňuje další snížení čísla kyselosti a odstranění přebytečného polyolu. V konečné fázi dominují esterové-výměnné reakce, které umožňují hydroxyl{7}}terminovaným oligomerům rychle zvyšovat molekulovou hmotnost, dokud není dosaženo požadovaných parametrů viskozity a výkonu.
Prostřednictvím těchto pečlivě řízených reakcí se polyesterové polyoly stávají základními stavebními kameny mnoha polyuretanových materiálů, které podporují klíčové aplikace v elastomerech, lepidlech, syntetické kůži, nátěrech, vysoce{0}}výkonných výrobcích odolných proti opotřebení- a konstrukčních součástech. Jejich vývoj nadále pohání pokrok polyuretanových technologií na globálních trzích.