Jaký je výrobní proces a použitípolyetherpolyoly?
Výroba polyetherpolyolů:
V polyuretanovém průmyslu se polyetherpolyoly používají hlavně pro polyuretanové pěnové plasty, včetně polyoxypropylenpolyolů a polytetramethylenetherglykolů.
1. Hlavní suroviny:
- Organické oxidy a cyklické sloučeniny, jako jsou furany;
- Iniciátoři;
- Katalyzátory.
Příklady organických oxidů a cyklických sloučenin zahrnují epichlorhydrin, epichlorpropan, epoxypropan, tetrahydrofuran atd.
Iniciátory jsou nízkomolekulární sloučeniny obsahující hydroxylové, amino nebo obě hydroxylové a aminoskupiny, jako je propylenglykol, glycerol, trimethylolpropan, ethylendiamin, pentaerythritol, xylitol, sacharóza, bisfenol A, bisfenol S, tris(2-}hydroxyethyl) isokyanurát a methylendianilin.
Katalyzátory se dělí na aniontové, kationtové a kovové komplexní typy. Běžně používané katalyzátory v polyuretanovém průmyslu zahrnují hydroxidy alkalických kovů jako aniontové katalyzátory a Lewisovy kyseliny jako kationtové katalyzátory. Běžně se používá hydroxid draselný.
2. Syntéza:
- Předúprava surovin: Iniciátory a katalyzátory jsou obvykle předem smíchány za vzniku alkoxidu, který se poté přidá do reakční nádoby po vakuové dehydrataci.
- Polymerizační reakce s otevřením kruhu: Tato reakce je exotermická a vyžaduje včasné odstranění reakčního tepla, aby se zabránilo oxidačním reakcím. Před reakcí se zavádí suchý dusík, aby se zabránilo oxidaci.
- Proces následné úpravy: Zahrnuje hlavně neutralizaci, adsorpci, dehydrataci, filtraci, destilaci atd.
Typy běžných polyetherpolyolů:
1. Polyoxypropylenglykol:
- Také známý jako polypropylenglykol (PPG).
- Připravuje se ve skleněných nebo nerezových reakčních nádobách.
- Výchozí materiály (1,2-propylenglykol nebo 1,2-diol) a směs katalyzátoru (hydroxidu draselného) se přidá do nádoby pro přípravu katalyzátoru, zahřeje se na 80-100 stupeň a rozpouštědlo v katalyzátoru se odstraní ve vakuu, aby se podpořila alkoholýza. Poté se katalyzátor přenese do reakční nádoby, zahřeje se na 90-120 stupeň a přidá se propylenoxid, aby se udržoval tlak 0.07-0,35 MPa. Při této teplotě a tlaku probíhá kontinuální polymerace propylenoxidu, dokud není dosaženo určité molekulové hmotnosti. Po odpaření zbytkového propylenoxidu se polyetherová směs přenese do neutralizační nádoby, neutralizuje se kyselými látkami a poté se filtruje, rafinuje a stabilizuje, čímž se získá produkt.
2. Polytetramethylenetherglykol (PTMEG):
- Polymerováno z tetrahydrofuranu v přítomnosti kationtového katalyzátoru.
- Výrobní proces: Tetrahydrofuran se přidá do reakční nádoby, ochladí se pod -5 stupeň a po kapkách se za intenzivního míchání přidá sulfonová kyselina jako katalyzátor. Po přidání odměřeného množství vody se teplota zvýší na 70-90 stupeň, nezreagovaný tetrahydrofuran se oddestiluje a po usazení, neutralizaci, filtraci a vakuovém čerpání se získá polytetramethylenetherglykol.
3. Tetrahydrofuran-oxid propylenový kopolymer glykol:
- Kopolymerováno z tetrahydrofuranu a propylenoxidu za katalýzy Lewisovými kyselinami.
- Vyrábí se neutralizací, promýváním vodou, dehydratací a filtrací.
4. Speciální polyetherpolyoly:
- Zahrnuje reaktivní polyetherpolyoly, polyetherpolyoly zpomalující hoření, roubované polyetherpolyoly, polytetramethylenglykoly a heterocyklicky modifikované polyetherpolyoly.
Skladování a toxicita:
Polyetherpolyolové nádoby mohou být vyrobeny z oceli, hliníku, polyethylenu nebo polypropylenu. Skladovací teplota by neměla překročit 70 stupňů a nádoby se doporučuje plnit plynným dusíkem, aby se zabránilo absorpci vlhkosti a oxidaci. Polyetherpolyoly nepodléhají předpisům pro skladování hořlavých kapalin, ale měly by být drženy mimo dosah podzemních nebo povrchových vod, protože nejsou snadno biologicky odbouratelné.
Obecné neutrální polyetherpolyoly mají zanedbatelnou toxicitu při orálním požití nebo při kontaktu s kůží, očima nebo sliznicemi, takže při používání nejsou nutná osobní ochranná opatření. Polyetherpolyoly na bázi aminů však mohou dráždit pokožku a oči kvůli své zásaditosti, proto je třeba během provozu používat ochranné brýle a rukavice.