聚合物聚醚多元醇的合成与应用研究
聚酯多元醇和聚醚多元醇
聚酯多元醇和聚醚多元醇是两种常见的聚合物材料，它们在化学结构、性质和应用方面存在一些差异。
本文将从以下几个方面对聚酯多元醇和聚醚多元醇进行详细介绍。
一、聚酯多元醇聚酯多元醇是由酸酐和多元醇经酯交换反应得到的聚合物。
其化学结构中含有酯键，因此其命名中包含“酯”字。
聚酯多元醇的分子量可以根据所选用的酸酐和多元醇种类进行调节，从而获得不同分子量的产品。
1. 特点：聚酯多元醇具有良好的可溶性、成膜性和柔韧性。
其分子链中的酯键能够提供较好的强度和耐久性，使其在高温和高湿环境下保持稳定性。
此外，聚酯多元醇还具有较好的耐化学性能，对酸、碱和溶剂的腐蚀能力较低。
2. 应用：聚酯多元醇广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
在涂料中，聚酯多元醇可以作为主要成膜物质，提供良好的附着力和耐久性。
在胶粘剂中，聚酯多元醇可以增加黏合强度和黏合速度。
在弹性体中，聚酯多元醇可以提供良好的拉伸和弯曲弹性，使得产品具有较好的柔韧性。
二、聚醚多元醇聚醚多元醇是由环氧化合物和多元醇经缩合反应得到的聚合物。
其化学结构中含有醚键，因此其命名中包含“醚”字。
聚醚多元醇的分子量可以通过所选用的环氧化合物和多元醇种类进行调节，以获得不同分子量的产品。
1. 特点：聚醚多元醇具有优异的柔软性、弹性和耐寒性。
其分子链中的醚键能够提供较好的柔韧性和弹性，使其在低温下仍能保持良好的性能。
此外，聚醚多元醇还具有较低的粘度和较高的流动性，便于加工和制备。
2. 应用：聚醚多元醇广泛应用于聚氨酯材料的制备中。
聚醚多元醇可以与异氰酸酯发生反应，形成聚氨酯弹性体。
聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、耐撕裂性和耐油性，广泛用于制作橡胶制品、密封材料、弹性体制品等。
三、比较与应用选择1. 性质比较：聚酯多元醇与聚醚多元醇在柔韧性、强度和耐久性方面相对较好，适用于高温和高湿环境；聚醚多元醇在柔软性、弹性和耐寒性方面相对较好，适用于低温环境。
2. 应用选择：根据不同的需求，可以选择聚酯多元醇或聚醚多元醇来制备涂料、胶粘剂、弹性体和聚氨酯材料等产品。
聚醚多元醇的技术进展综述
聚醚多元醇的技术进展综述摘要：按照环氧丙烷工业衍生物聚醚多元醇产品生产不同的聚氨酯制品及应用领域的不同，分为软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚，分别介绍了软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚技术进展，并进行对比分析。
关键词：聚醚多元醇，技术进展1前言聚合物分子主链含有醚键（–R–O–R’–），端基为羟基的醇类聚合物。
聚醚多元醇是制备聚氨酯的主要原料之一，它通常是以小分子量多元醇或多元胺等含活泼氢的化合物（或混合物）为起始剂，在催化剂催化作用下与有机环氧化物（如环氧丙烷、环氧乙烷等）开环聚合而成：式中：α－活泼氢的数量；n－聚合度；R－烷基或氢；YHα－起始剂。
由于聚醚多元醇主链结构中的醚键易于旋转，故由它制备的聚氨酯材料具有优良的耐水解性能和低温柔顺性，而且聚醚多元醇容易与有机异氰酸酯、发泡剂、水等组分互溶，形成低粘度组合料，便于成型加工。
聚醚多元醇领域是环氧丙烷市场最主要的需求下游，据相关数据统计，环氧丙烷供应量的65%~80%左右是用于聚醚多元醇的生产，而其他，比如丙二醇、丙二醇单甲醚，以及表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等领域也会使用到环氧丙烷，但比例相对较小[1,2]。
聚醚多元醇产品种类很多，按聚醚分子主链端基的羟基数分类，可分为聚醚二元醇（起始剂为丙二醇、乙二醇等）、聚醚三元醇（起始剂为甘油等）、聚醚四元醇（起始剂为乙二胺、季戊四醇等）等品种。
按聚醚多元醇特种分类，可分为通用聚醚多元醇（PPG）、聚合物多元醇（POP）和聚四甲醚二醇（PTMEG多元醇）等。
按照聚醚多元醇产品生产不同的聚氨酯制品及应用领域的不同，可分为软泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚、高回弹聚醚和POP接枝聚醚以及特种聚醚等[3]。
国外聚醚多元醇的生产技术主要掌握在几家大型跨国公司巴斯夫、拜尔、陶氏化学和壳牌化学公司手中。
国内生产技术主要掌握在上海高桥石化、南京红宝丽、天津石化、锦西化工集团和山东东大集团等公司手中[4]。
聚醚多元醇的合成及表征[1]
![聚醚多元醇的合成及表征[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2b5c916f58fafab069dc0246.png)
本文主要研究了苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺在聚醚中的分散共聚合,合成了一种新型的聚合物聚醚多元醇(POP)。并用该POP合成聚氨酯材料,研究了POP对材料各种性能的影响。
通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和凝胶渗透色谱等测试手段系统地研究了异构化催化剂、封端催化剂和反应温度等对大分子单体合成的影响。结果表明:在萘酸钙为异构化催化剂;四丁基溴化铵为封端催化剂,反应温度为105℃左右的条件下能以较快的反应速率合成不饱和度较高、粘度较低的大单体。
2.期刊论文程广斌.卢波.Cheng Guangbin.Lu Bo凝胶色谱实验条件对聚醚多元醇相对分子质量测定的影响-聚氨
酯工业2009,24(3)
用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚醚多元醇的相对分子质量及其分布.以四氢呋喃作为溶剂和流动相,探讨了样品浓度、色谱柱温度以及流动相流速等条件对实验结果的影响.结果表明,样品浓度控制在1.0~3.0 mg/mL,且保证待测样品浓度与标准样品浓度一致时,实验结果误差较小;实验温度在30~50℃范围内对结果影响不大;流速低于1 mL/min时结果出现较小偏差;重复性测定平均相对分子质量的相对标准偏差仅有1%.
以自制的Soy-met为主要原料,与甘油并用制备聚氨酯硬质泡沫塑料,研究甘油用量对硬泡始发时间、拔丝时间、脱粘时间、密度、压缩强度、各向异性、泡孔结构和尺寸稳定性等方面的影响;并以Soy-met、Soy-450和JTM部分替代4110制备硬泡,研究和比较三者的替代量对硬泡升起速度、拔丝时间、最高点时间、脱粘时间、密度、压缩强度、各向异性、泡孔结构和尺寸稳定性等方面的影响。
本文合成了一系列核壳交联型PUA复合乳液,详细研究了在制备合成交联型PUA乳液时,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)封端反应温度、时间、HEMA用量、催化剂二月桂酸二丁基锡(DBT)用量以及阻聚剂种类对乳液和涂膜性能的影响,得到了制备合成交联型PUA乳液较佳的工艺条件。通过改变ADH,DAAM各自的用量以及两者的摩尔比,详细研究了它们对酮—肼室温自交联型PUA乳液以及涂膜性能的影响,得到了较佳的ADH、DAAM用量及配比。通过改变中和工艺、乳化条件(分散转速、乳化加水速度、乳化水量)、扩链剂加入方式和用量,考察了它们对PU-M分散液、PUA乳液及其胶膜性能的影响,确定了适宜的分散条件。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、粒度分布仪、透射电镜(TEM)以及凝胶渗透色谱(GPC)等对所合成的乳液的结构和性能进行了表征。将乳液配制成水性木器清漆,并与国内现有产品进行性能比较,发现本文制备的水性木器涂料性能优异。
组合聚醚多元醇成分
组合聚醚多元醇成分组合聚醚多元醇是一种常用的聚合物材料，具有广泛的应用领域。
本文将从组合聚醚多元醇的定义、性质、制备方法以及应用等方面进行介绍。
一、定义组合聚醚多元醇是由不同种类的醚单体通过聚合反应制得的聚合物。
它是一种聚醚醇类化合物，具有较高的分子量和较好的热稳定性。
组合聚醚多元醇通常由两种或多种不同的醚单体组合而成，可以根据需要调整其分子结构和性能。
二、性质组合聚醚多元醇具有以下主要性质：1. 分子量较大，具有较好的机械性能和物理性能；2. 热稳定性较好，能够在高温环境下保持稳定性；3. 具有良好的柔韧性和弹性，适合用于制备弹性体材料；4. 具有较好的化学稳定性，不易受到酸碱等化学物质的侵蚀。
三、制备方法组合聚醚多元醇的制备方法较为多样，常用的方法包括以下几种：1. 缩聚法：通过两种或多种醚单体的缩聚反应，使其分子链逐渐延长，形成聚合物。
2. 聚合法：通过醚单体的自由基聚合反应，将单体分子逐个连接起来，形成聚合物。
3. 共聚法：通过两种或多种醚单体的共聚反应，使其在分子链上交替排列，形成聚合物。
四、应用领域组合聚醚多元醇在工业生产中具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 弹性体材料：组合聚醚多元醇具有良好的柔韧性和弹性，可以用于制备各种弹性体材料，如橡胶制品、弹簧等。
2. 聚氨酯材料：组合聚醚多元醇可以与异氰酸酯等反应生成聚氨酯材料，广泛应用于涂料、胶粘剂、密封材料等领域。
3. 聚醚醚酮材料：组合聚醚多元醇可以与醚酮类单体反应制得聚醚醚酮材料，具有优异的高温性能，可用于制备高温密封材料、耐热胶粘剂等。
4. 聚醚脂材料：组合聚醚多元醇可以与醚脂类单体反应制得聚醚脂材料，具有较好的耐油、耐磨性能，可用于制备润滑油、润滑脂等。
5. 其他应用：组合聚醚多元醇还可用于制备泡沫材料、纺织助剂、塑料增塑剂等。
组合聚醚多元醇是一种重要的聚合物材料，具有良好的性质和广泛的应用领域。
随着科技的进步和工业的发展，组合聚醚多元醇的研究和应用将会得到进一步的推广和拓展。
聚醚多元醇的合成路线
聚醚多元醇的合成路线
聚醚多元醇的合成路线主要包括以下步骤：
1.合成单体：聚醚多元醇的单体可以通过不同的方式合成。
其中最常见的是环氧化物开环聚合。
在这个过程中，环氧化物在酸性催化剂的存在下开环聚合，形成含有醚键的高分子化合物。
2.聚合：合成聚醚多元醇的主要步骤是聚合。
在聚合过程中，单体分子通过链引发、链增长和链终止等步骤形成高分子聚合物。
在这个过程中，单体分子之间的键合方式可以根据需要进行设计和调整。
3.改性：为了提高聚醚多元醇的性能，可以对聚合物进行改性。
最常见的改性方法是通过改变聚合物的端基，引入不同的官能团，以改善聚合物与异氰酸酯的反应性能。
例如，使用环氧乙烷改性封端传统聚氧化丙烯醚二醇的端羟基特性，制备高活性聚醚多元醇。
总的来说，聚醚多元醇的合成需要经过多个步骤，包括单体合成、聚合和改性等。
在这个过程中，需要精确控制化学反应的条件和过程，以确保合成的聚醚多元醇具有所需的性能和结构。
聚醚多元醇用途
聚醚多元醇用途
聚醚多元醇在日常生活中应用越来越广泛，是具有广泛用途的重要能
源和化工原料。
聚醚多元醇可以用作溶剂、防腐剂、表面活性剂和有
机合成原料等，广泛应用于我国的工业、农业、医药、精细化工等。
首先，聚醚多元醇在溶剂方面有很多应用，它可作为溶剂，可以溶解
各种物质，合成许多有机物，如染料、聚合物、杀菌剂、农药、润滑油、化妆品等，也可以用作洗涤用溶剂，以洗涤衣物和除尘。
其次，聚醚多元醇可以用作防腐剂，一般用于食品加工工业，对食物
中添加有效防腐剂，延长食品的保质期，确保食物的安全食用，减少
食物的浪费。
此外，聚醚多元醇还可以用作表面活性剂，可以用作洗涤剂、润滑剂、分散剂和乳化剂，可以使表面大小的粒子彼此分散、悬浮，可以有效
提高表面的洗涤力和润滑性能。
最后，聚醚多元醇还可以用作有机合成原料，可以与各种有机物反应，如树脂、胶、聚酰胺、油漆、润滑油、营养补充剂等，都可以从聚醚
多元醇中获得。
可见，聚醚多元醇有多种用途，是我国工业生产不可或缺的能源和化
工原料，因此，我们需要加强对聚醚多元醇的研究，以充分发挥聚醚
多元醇的性能，满足工业生产的需求。
聚醚多元醇合成技术
聚醚多元醇合成技术聚醚多元醇是一种聚合物材料，具有广泛的应用领域，例如涂料、粘合剂、聚氨酯等。
其合成技术是通过在催化剂的存在下将醇与环氧化合物反应，生成聚醚多元醇。
这种技术在工业生产中非常重要，以下是关于聚醚多元醇合成技术的相关内容。
聚醚多元醇合成技术的基本步骤如下：1. 原料选择：聚醚多元醇的合成通常选择一种或多种醇作为原料，如乙二醇、丙二醇等。
这些醇是通过化学反应合成的，可通过醇的脱水或醇的酯化反应得到。
2. 催化剂选择：催化剂是促进聚醚多元醇合成反应进行的关键因素，它能够降低反应活化能、加快反应速率，并控制反应的选择性和产物质量。
常用的催化剂有氢氧化钾、氢氧化钠等。
3. 环氧化合物的加入：环氧化合物是聚醚多元醇合成反应的另一种重要原料，一般选择环氧化的醚类化合物作为环氧化合物。
环氧化合物的加入可以通过溶剂的方式进行，也可以直接将环氧化合物加入反应体系中。
4. 反应过程：聚醚多元醇的合成是一个反应时间较长的过程，一般需要在高温和高压条件下进行。
反应时间的长短和反应温度的控制对于产物质量具有重要影响。
在反应过程中，需要不断搅拌反应体系，保证反应物的充分混合和反应物质的充分反应。
5. 反应控制和产物分离：在聚醚多元醇合成反应过程中，反应控制非常重要。
合成过程中需要控制温度、压力、反应物质的加入速率等因素，以保证产物质量。
在反应结束后，需要对产物进行分离和纯化，常用的方法有蒸馏、结晶、过滤等。
聚醚多元醇合成技术的相关研究方向有：1. 催化剂的研究：目前研究人员正致力于开发更高效、更环保的催化剂，以提高聚醚多元醇合成反应的速率和产物纯度。
2. 反应条件的优化：通过对反应条件的优化，如温度、压力、催化剂用量等，可以提高聚醚多元醇合成反应的效率和产物质量。
3. 新型原料的开发：研究人员也在不断探索新型的合成原料，以降低成本、提高产物性能，并且减少对环境的影响。
4. 反应机理的研究：深入了解聚醚多元醇合成反应的机理，有助于进一步改进反应条件和开发新的合成方法。
聚醚多元醇实验报告
一、实验目的1. 掌握聚醚多元醇的合成方法；2. 研究不同合成条件对聚醚多元醇性能的影响；3. 学习聚醚多元醇的表征方法。
二、实验原理聚醚多元醇是一种具有多种用途的有机高分子材料，主要由起始剂、环氧乙烷、环氧丙烷等在催化剂存在下经加聚反应制得。
本实验以甘油为起始剂，环氧乙烷和环氧丙烷为单体，合成聚醚多元醇，并通过表征手段研究其性能。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：高压反应釜、旋转蒸发仪、核磁共振波谱仪、红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪等；2. 试剂：甘油、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂、无水乙醇、氯仿等。
四、实验步骤1. 准备反应体系：将一定量的甘油、环氧乙烷、环氧丙烷和催化剂加入高压反应釜中，通入氮气保护；2. 升温反应：升温至反应温度，维持一定时间，使反应进行；3. 冷却反应：反应结束后，冷却至室温；4. 分离纯化：将反应液过滤，去除催化剂和未反应单体；5. 聚合物的表征：通过核磁共振波谱仪、红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪等手段对聚合物进行表征。
五、实验结果与讨论1. 核磁共振波谱分析：通过核磁共振波谱分析，确定聚合物的结构，计算分子量及分子量分布；2. 红外光谱分析：通过红外光谱分析，确定聚合物中官能团的存在，了解聚合物的结构特征；3. 凝胶渗透色谱分析：通过凝胶渗透色谱分析，测定聚合物的分子量及分子量分布，了解聚合物的聚合度；4. 性能分析：通过测试聚合物的物理性能（如密度、粘度、硬度等）和化学性能（如耐热性、耐溶剂性等），了解聚合物的综合性能。
六、实验结论1. 通过实验，成功合成了聚醚多元醇；2. 研究了不同合成条件对聚醚多元醇性能的影响，为优化合成工艺提供了依据；3. 通过多种表征手段，对聚合物进行了详细分析，了解了聚合物的结构、性能等特征。
七、实验注意事项1. 实验过程中，严格遵循实验操作规程，确保实验安全；2. 控制反应条件，如温度、压力等，以获得理想的聚合物性能；3. 注意实验试剂的纯度，避免杂质对实验结果的影响。
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用全吸附/解吸液 — 固色谱法 FAD 分离了原位形成的 PSAN-g-PPO 接 枝物 并用 UV 和 1H-NMR 对其进行了表征 结合动态光散射跟综分散体形 成过程中粒径的变化规律 确认接枝物成核为主的聚合特征
以三官能度聚环氧乙烷共聚醚多元醇为原料 合成了稳定的亲水聚醚 PPOC 与 TDI 和不同聚醚二醇扩链剂制备粒子增强的聚醚聚氨酯水凝胶 考 察不同交联度 不同粒子பைடு நூலகம்充量对水凝胶吸水率和力学性能的影响 结果表 明 随 PSAN 粒子加入量的增加 PU 弹性体和 PU 水凝胶的拉伸强度和断裂 伸长同时增加 而水凝胶的吸水率降低 粒子增强效应明显 通过改变 PSAN 加入量和交联度 在相同吸水率 250% 下合成 PU 聚醚水凝胶的拉伸强度 为 0.75MPa 断裂伸长为 120% 而聚醚 PU 水凝胶则 0.22MPa 和 42%
聚合物聚醚多元醇的合成与应用研究 Studies on Synthesis and Application of
Polymer-Polyether Polyol Composite
一级学科 学科方向 作者姓名 指导教师
生物医学工程 生物医学工程 郭睿威 姚康德教授
天津大学材料科学与工程学院 二零零二年十二月
以 HFM 为分散稳定剂 对比研究了半连续 种子法和连续聚合参数对 PPOC 稳定性和粘度的影响规律 用 SEM 动态光散射测定了各条件下分散 粒子的形态与粒径 研究表明 聚合过程中内外相聚合比例对 PPOC 中分散粒 子的稳定性和粒径有着重要的影响 PPOC 流变行为研究表明 保持 PPOC 稳 定时 分散粒子的粒径和分布则是 PPOC 粘度的控制因素 因小粒径粒子对 PPOC 增粘有较大的作用 从而大粒径和宽分布的粒子设计和制备是合成低粘 度 PPOC 的关键 通过优化 制得了固含量为 45% 粘度在 5500-6000mPa.s 的 PPOC
For the purpose of examining the effect of structure of macromonomers on their stabilizing ability for the PPOC, various macromonomers (MM) were synthesized by reacting polyether with various relative molecular mass (RMM) with maleic anhydride at different temperature or fumarate monoethyl chloride, and their stabilizing abilities were evaluated. The results showed that the RMM and terminal unsaturated structure of MM and the miscibility of MM with the dispersing medium (polyether) were the crucial factors for the stabilizing ability of MM. Therefore, a novel macromonomer (HFM) was synthesized through polyether extending reaction with toluene diisocyanate (TDI) and then reacting with fumarate monoethyl chloride.
The stabilizer, graft polymer PSAN-g-polyether, formed in situ was separated by a full-adsorption-desorption liquid-solid chromatograph method (FAD), and characterized by UV and NMR. Combined with the change profile of particle size in the formation process of the dispersion determined by dynamic light scattering, it is proved that the nucleation mechanism of aggregation of graft polymer is dominant in the semi-batch polymerization process.
关键词 聚醚 粒子增强 聚合物聚醚 分散聚合 聚氨酯水凝胶
ABSTRACT
Polymer polyether polyol composites (PPOCs), which are stable dispersions of glassy polymers in polyether polyols, provide a feasible method for particle reinforcement of polyether materials. In this work, the PPOC with high solid content of 45% were prepared by dispersion copolymerization of styrene (St) and acrylonitrile (AN) in polyether polyols with macromonomer as a stabilizer precursor in both semi-batch and continuous processes. The characters of formation, stability and viscosity of the dispersion were studied. Preparing conditions for stable PPOC with low viscosity and high solid content were opimized. Moreover a hydrophilic PPOC was used to prepare polyether polyurethane hydrogels in order to realize particle reinforcing hydrogels.
为考察稳定剂结构对 PPOC 分散稳定性的影响 合成了不同结构的丁烯二 酸聚醚酯大分子单体 MM 以 GPC NMR 和双键滴定等方法表征了 MM 阐明了 MM 结构与分散稳定间的关系 结果表明 MM 的分子量 不饱 和链端结构 及其与聚醚连续介质的匹配性是影响其稳定效能的主要因素 在 此基础上 合成了新型大分子单体稳定剂—反丁烯二酸聚醚酯 HFM
摘要
聚合物聚醚多元醇 PPOC 是由微米级聚合物粒子在聚醚多元醇中原位 形成的稳定粒子分散体 它为聚醚材料的粒子增强提供了方便的途径 本文以 苯乙烯/丙烯腈在聚醚中分散聚合制备高固含量 45% PPOC 研究了其形 成 稳定和粘度的控制规律 采用间歇 连续工艺制备了高固含 低粘度的稳 定 PPOC 且将它用于聚醚聚氨酯水凝胶的合成 实现了水凝胶的粒子增强
A hydrophilic PPOC was prepared by polymerizing St and AN in a trifunctional copolyether of ethylene oxide (EO) and propylene oxide with EO content of 78wt%. By reacting this PPOC with TDI and polyether diols, reinforced polyether polyurethane hydrogels were prepared. The effect of NCO index and the particle (PSAN) content on the degree of swelling (DS) in water and mechanical properties of the hydrogels were investigated. The data showed that there is effective particle reinforcing effect in both xerogel and hydrogel states. Increasing the PSAN particle content resulted in both increase in tensile strength and maximum elongation either for the xerogels or for hydrogels, meantime DS of hydrogels decreased. By adjusting the NCO index and the incorporated PSAN particle content, a reinforced polyether hydrogel was synthesized, it has an elongation of 120% and tensile strength of 0.75MPa at DS of 250%, while the polyether polyurethane hydrogel at the same DS exhibits elongation of 42% and tensile strength of 0.22MPa.