聚醚多元醇的研究进展_慕朝师
基金项目:广西科学基金资助项目(桂科自0832194);广西培养新世纪学术和技术带头人专项资金资助项目(资金批准号:2004224)收稿日期:2009206201综述与进展聚醚多元醇的研究进展慕朝师1,黄科林2,4,李克贤3,罗素娟2,刘宇宏2,黄尚顺2,何耀良2,李卫国2(11广西科技情报研究所,广西南宁 530022;21广西化工研究院,广西南宁 530001;31广西师范学院化学系,广西南宁 530001;41广西新晶科技有限公司,广西南宁 530001) 摘 要:聚醚多元醇是生产聚氨酯原料之一,本文从聚醚多元醇合成工艺入手,重点从催化剂角度阐述了聚醚多元醇的合成,并对今后的发展提出建议。
关键词:聚醚多元醇;催化剂;聚氨酯 中图分类号:TQ 223116 文献标识码:A 文章编号:167129905(2009)1220013206 聚醚多元醇是分子中含有醚键(R O R ),端基为OH 基团的齐聚物。
它是由含活泼氢的低分子化合物如(醇类、胺类)作起始剂,在催化剂作用下与含有环氧结构的化合物进行开环聚合反应而成的。
聚醚多元醇是一种重要的化工原料,它的最大用途是合成聚氨酯(PU )树脂类产品,如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯黏合剂、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯弹性体等。
此外,还可以用作非离子表面活性剂、润滑剂、液流体、热交换流体等。
用于合成聚醚多元醇的环氧化物包括氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃以及这些化合物的混合物。
其中由氧化丙烯与含活泼氢的化合物聚合而成的聚醚多元醇在聚氨酯工业的发展中占有重要的地位。
早期合成聚醚多元醇的聚合反应是在酸或者碱催化作用下进行的,常用的酸催化剂是质子酸(H 2SO 4、HCl 等)和路易斯酸(AlCl 3、BF 3等),碱性催化剂常用的是碱金属、碱(土)金属的氧化物、醇化物和氢氧化物[1]。
后经不断探索,开发出多种催化剂,研究最多且已经工业化的当属双金属氰化物络合催化剂(DMC )。
聚醚多元醇的发展[2]是由20世纪30年代开始的,它最初应用于非离子表面活性剂领域。
1939年,美国Scretle 和Wotter 合成出烷醇聚醚非离子表面活性剂。
1940年又合成出烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。
1953年Du Pont 公司首次把聚醚多元醇应用于聚氨酯软泡,接着美国怀安多特化学公司于1954年提出以氧化丙烯—氧化乙烯嵌段共聚醚制备聚氨酯泡沫塑料,并于1957年将聚醚型聚氨酯泡沫塑实现工业化。
几十年来,聚醚多元醇发展迅速,产量逐年增多。
世界聚醚多元醇生产装置规模较大,生产也较集中,主要掌握在几家大型跨国公司如巴斯夫、拜耳、陶氏化学和壳牌化学公司手中。
2003年全球聚醚多元醇生产量为380万t ,2005年全球生产能力达到540万t ,2006年全球生产能力上升到610万t 。
目前国内聚醚多元醇的生产企业有30多家,拥有万t 级生产装置的企业也有10多家,2005年聚醚多元醇产量增加到35万t ,2006年聚醚多元醇产能达到87万t [3]。
1 聚醚多元醇的合成工艺状况为了满足聚醚多元醇在不同领域的需求,不断开发新的聚醚产品和研究新的生产工艺显得尤为重要。
目前各生产商生产聚醚多元醇所采用的工艺各不相同,但归纳起来根据聚合反应所用催化体系不同,一般可分为3类:(1)阴离子催化合成工艺[4~5]。
阴离子催化剂主要以碱金属、碱土金属的氢氧化物为主,包括KOH 、NaOH 、CsOH 、RO K 等。
合成的聚醚多元醇中残存的碱金属或碱土金属离子会影响PU 的生产和制品性能,因此该工艺需要最大限度地脱去金属离子,在生产过程中能耗物耗较大,产生大量污水和废渣,造成污染,收率不理想。
但该合成工艺成熟,催化生产的软泡、硬泡、高活性聚醚多元醇具有储存稳定性好、在聚组合聚醚中配伍稳定性好、对组合料发泡性能干扰小等优点,因此目前多数企业仍在使第38卷 第12期2009年12月 化 工 技 术 与 开 发Technology &Development of Chemical Industry Vol 138 No 112Dec 12009用。
(2)二甲胺催化合成工艺[6]。
胺工艺的特点是反应初期速度快,随着聚醚相对分子质量增大,反应速度逐渐减慢。
该工艺具有无须脱除催化剂,物耗能耗较低,在PU发泡配方中可以少加或不加胺催化剂等优点。
但生产的聚醚多元醇储存稳定性较差,泡沫稳定性也较差,从而限制了使用范围。
(3)双金属络合物(DMC)催化合成工艺[7~11]。
该催化剂反应活性高,生产周期短,生产的聚醚多元醇产品多数情况下无需后处理,与传统的环氧化物催化剂相比,催化剂DMC合成的聚醚多元醇具有低不饱和度、相对分子质量分布窄、低黏度等优点,由它合成的聚氨酯材料性能较好,因此近年来国外利用该工艺合成的聚醚多元醇得到迅速的发展并普遍商业化。
2 聚醚多元醇发展状况为顺应聚氨酯产品发展,各企业和科研机构,在产品结构的调整和新产品的开发上做了大量的工作,各种不同需要的聚醚多元醇相继出现,产品丰富,归纳起来分为2大类:通用型聚醚多元醇和特种聚醚多元醇。
211 通用型聚醚多元醇通用型聚醚多元醇[12]是指含活泼氢的化合物作起始剂,在催化剂的作用下与环氧丙烷开环聚合而成的聚氧化丙烯多元醇。
根据起始剂的官能度不同可以分为聚氧化丙烯二元醇,聚氧化丙烯三元醇,聚氧化丙烯四元醇等。
这种聚醚开发最早,应用面也最广,需求量大,适合于合成各种聚氨酯泡沫塑料。
早期工业上生产该聚醚多元醇所用的催化剂是KOH,其聚合反应机理属于阴离子聚合和链式反应[13],反应过程中有链的引发、链的增长和质子转移,链引发和链增长是以质子的迅速转移为基础。
反应一旦引发,在初始增长阶段,链增长反应的速度非常快,随着分子链的进一步增长和反应物料的逐渐加入,质子向高分子链转移的速度由于受到活性基团相对浓度的变低而减缓,致使环氧化物的转化率降低和副反应速率加快,随着反应的持续进行,向小分子转移加剧,体系中一元醇含量上升,从而抑制高分子量聚醚多元醇的形成,合成出来的聚醚多元醇具有分子量低,分子量分布宽等特点。
此反应合成的聚醚多元醇不饱和度较高。
不饱和度的产生有以下2种说法,Price等[14]认为阴离子聚合环氧丙烷的链转移是一消除反应,通过一个链的终止从而形成双键。
Simons[15]和Steiner等[16]认为聚合反应中的不饱和端基直接来源于碱催化下的环氧丙烷的重排反应,是一种链的引发,而不是链的终止。
转移反应包括环氧丙烷上的烷基氢被夺取,随之迅速发生裂环反应,生成烯丙基醚负离子。
通用型聚醚多元醇的末端羟基绝大多数是仲羟基化合物,伯羟基质量分数在5%以下。
原因是环氧丙烷是不对称环氧化物,受空间位阻的影响,开环聚合形成末端仲羟基含量高。
212 特种聚醚多元醇21211 高活性、高分子量、低不饱和度聚醚多元醇基础研究表明,在合成聚氨酯材料反应中,高伯羟基含量的聚醚多元醇与异氰酸酯的反应活性较高。
前已介绍,在由氧化丙烯为原料制备普通聚醚多元醇时,因其化学结构,决定了它们开环聚合生成的聚醚多元醇的端羟基几乎全部是仲羟基。
为了得到伯羟基含量高的聚醚多元醇,一个重要的改进措施是使用环氧乙烷和环氧丙烷进行混合共聚[17]。
其结果是形成3种不同情况的聚醚多元醇:EO封端的聚醚多元醇;分子内含EO嵌段结构或无规则结构的聚醚多元醇和不仅分子内含有氧化乙烯结构单元而且还用EO封端的聚醚多元醇。
这些产品于20世纪70年代开发并陆续实现工业化。
用环氧乙烯封端的聚醚多元醇不但伯羟基含量高,而且具有高相对分子质量。
高活性、高相对分子质量聚醚多元醇在合成聚氨酯材料中无论是从工艺上还是产品的性能上都显示出很大的优点,产品的用途范围大大增加。
用传统钾工艺制得的聚醚多元醇由于多种原因相对分子质量很难提得更高,而且不饱和度高。
高效催化剂DMC的出现和新的合成工艺提高了聚醚多元醇的内在质量———高活性、高相对分子质量。
高效催化剂DMC是20世纪60年代由美国通用轮胎橡胶公司研究人员发现的一种用于环氧化物聚合的高效催化剂。
用其合成的聚醚多元醇具有相对分子质量高、不饱和度低、相对分子质量分布窄等优点[18],是制备优质聚氨酯的理想原料。
20世纪80年代中后期,双金属氰化物络合催化剂的研究工作日趋成熟,报导聚醚多元醇的合成专利很多,内容大都是围绕着催化剂的制备和由它来催化合成聚醚多元醇。
尤其阿科化学公司改进了传统DMC催化剂的制备工艺,获得了基本非晶态高效能DMC催化41 化 工 技 术 与 开 发 第38卷剂,用此类催化剂合成出低不饱和度、窄分子量分布、平均官能度高的聚醚多元醇。
20世纪90年代,国外已有此催化剂合成的聚醚多元醇产品面市,较著名有Arco公司的Acclaim TM系列;旭硝子公司的PML-7012、7009、7014;Olin公司的Poly-L TM系列;BASF公司的Pluracol HPTM系列; Shell公司的Caradol TM系列和Dow化学的HPPTM系列。
早期,双金属氰化物络合物催化剂(DMC)制备技术复杂,存在催化活性不是很高、产品需要后处理、产品黏度大等缺点[19],因此在相当一段时间应用不多,但对催化剂的改进在不断探索之中。
20世纪60年代末就有用CsOH催化剂制备高分子量、低不饱和度聚醚多元醇的报道[20],后来BASF、三井东亚、旭硝子等公司也开展了研究。
BASF公司重点研究了在CsOH催化剂作用下EO 封端技术及嵌段共聚聚醚多元醇的制备工艺,结果得到相对分子质量大于10000的嵌段共聚醚,具有分子量分布窄,封端效率高等优点。
但该催化剂没有在工业上得到应用,原因是CsOH价格高,生产成本加大。
自80年代开始,又有利用碱性较弱的碱土金属化合物作催化剂合成聚醚多元醇的报道[21]。
陶氏化学的研究表明,用Ba(OH)2代替KOH作催化剂,合成的聚醚多元醇的不饱和度大幅度下降,伯羟基含量也有一定的提高。
但由于属于阴离子聚合,聚醚多元醇分子量不超过8000,而且相对分子质量分布和不饱和度随着相对分子质量和反应温度的增加而迅速增加。
三洋化学公司研究了用LiPF6催化PO、EO聚合工艺,该过程属于配位聚合机理,合成的平均相对分子质量大于4000,不饱和度为0103~0105mmol・g-1,但LiPF6价格昂贵且贮藏不稳定,影响其在工业生产中的应用。
20世纪70年代末,日本东京大学的井上祥平和相田卓三等人研究发现,金属卟啉络合物对环氧烷烃开环聚合具有很高的催化特性,可用于制备高分子量聚醚多元醇[22]。
但由于合成的聚合物中往往带有一定的颜色导致其稳定性变差而未进行工业化。
日本三井化学公司在研究环氧丙烷开环聚合机理后,成功地开发了磷氰类催化剂[23],此催化剂通常包括磷氰、磷氰盐和氧化磷氰3类。
聚醚多元醇的研究进展_慕朝师
基金项目:广西科学基金资助项目(桂科自0832194);广西培养新世纪学术和技术带头人专项资金资助项目(资金批准号:2004224)收稿日期:2009-06-01综述与进展聚醚多元醇的研究进展慕朝师1,黄科林2,4,李克贤3,罗素娟2,刘宇宏2,黄尚顺2,何耀良2,李卫国2(1.广西科技情报研究所,广西南宁 530022;2.广西化工研究院,广西南宁 530001;3.广西师范学院化学系,广西南宁 530001;4.广西新晶科技有限公司,广西南宁 530001) 摘 要:聚醚多元醇是生产聚氨酯原料之一,本文从聚醚多元醇合成工艺入手,重点从催化剂角度阐述了聚醚多元醇的合成,并对今后的发展提出建议。
关键词:聚醚多元醇;催化剂;聚氨酯 中图分类号:T Q 223.16 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2009)12-0013-06 聚醚多元醇是分子中含有醚键(R O R ),端基为OH 基团的齐聚物。
它是由含活泼氢的低分子化合物如(醇类、胺类)作起始剂,在催化剂作用下与含有环氧结构的化合物进行开环聚合反应而成的。
聚醚多元醇是一种重要的化工原料,它的最大用途是合成聚氨酯(PU )树脂类产品,如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯黏合剂、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯弹性体等。
此外,还可以用作非离子表面活性剂、润滑剂、液流体、热交换流体等。
用于合成聚醚多元醇的环氧化物包括氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃以及这些化合物的混合物。
其中由氧化丙烯与含活泼氢的化合物聚合而成的聚醚多元醇在聚氨酯工业的发展中占有重要的地位。
早期合成聚醚多元醇的聚合反应是在酸或者碱催化作用下进行的,常用的酸催化剂是质子酸(H 2SO 4、HCl 等)和路易斯酸(AlCl 3、BF 3等),碱性催化剂常用的是碱金属、碱(土)金属的氧化物、醇化物和氢氧化物[1]。
后经不断探索,开发出多种催化剂,研究最多且已经工业化的当属双金属氰化物络合催化剂(DMC )。
聚醚多元醇研究报告
聚醚多元醇研究报告聚醚多元醇是一类具有广泛应用前景的高分子材料,其特殊的结构和性质使其在聚氨酯、聚醚等领域得到广泛应用。
本文介绍了聚醚多元醇的定义、分类、制备方法、性质和应用领域,并对其未来的发展进行了展望。
关键词:聚醚多元醇,制备方法,性质,应用领域,发展趋势一、引言聚醚多元醇是一类含有多个醚键的高分子材料,其分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元。
由于其分子结构中具有多个活性基团,因此聚醚多元醇具有很高的反应活性和良好的可调性,可通过改变其分子结构和化学组成来调控其性质,从而实现不同领域的应用。
聚醚多元醇的制备方法也十分灵活,可通过多种途径合成得到,如环氧化、氧化、醚化、酯化等。
聚醚多元醇的应用领域非常广泛,主要包括聚氨酯、聚醚等领域。
本文将对聚醚多元醇的定义、分类、制备方法、性质和应用领域进行介绍,并对其未来的发展进行展望。
二、聚醚多元醇的定义和分类聚醚多元醇是一类以醚键为主链的高分子材料,其分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元。
根据其分子结构和化学组成的不同,聚醚多元醇可以分为以下几类:1. 以环氧化合物为原料制备的聚醚多元醇环氧化合物是一类含有环氧基团的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行环氧化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
2. 以氧化合物为原料制备的聚醚多元醇氧化合物是一类含有羟基的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行氧化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
3. 以醚化合物为原料制备的聚醚多元醇醚化合物是一类含有醚键的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行醚化反应,生成聚醚多元醇。
这种聚醚多元醇的分子中含有两种或两种以上的不同醚基单元,其分子结构具有较高的可调性和反应活性。
4. 以酯化合物为原料制备的聚醚多元醇酯化合物是一类含有酯键的有机化合物,其与聚醇在催化剂的作用下可以进行酯化反应,生成聚醚多元醇。
2023年聚醚多元醇行业市场研究报告
2023年聚醚多元醇行业市场研究报告聚醚多元醇是一种重要的化学原料,广泛应用于各个行业。
本文将对聚醚多元醇行业的市场现状及发展趋势进行研究,并详细分析其主要应用领域。
一、聚醚多元醇行业市场现状聚醚多元醇是一种具有优异性能的化学原料,在许多行业中都有广泛应用。
近年来,随着国家经济的快速发展,聚醚多元醇行业也得到了快速增长。
目前,中国的聚醚多元醇行业已经形成了初步规模,市场规模约为50亿元人民币,并呈现出良好的增长势头。
二、聚醚多元醇行业发展趋势1. 技术升级与创新:聚醚多元醇行业在技术方面不断进行升级与创新,提高产品的质量和性能。
同时,还在开发具有高性能和环保特点的新型聚醚多元醇,以满足不同行业对材料性能的需求。
2. 应用拓展:聚醚多元醇行业在拓展应用领域方面也有较大的发展空间。
目前,聚醚多元醇已广泛应用于汽车制造、建筑、航空航天、电子等行业,并且在新兴领域如新能源汽车、航空航天材料等也具备很大的潜力。
3. 环保趋势:随着环保意识的提高,市场对聚醚多元醇产品的环保性能要求也逐渐增加。
未来,聚醚多元醇行业将更加注重产品的环保性能,积极研发低污染、低排放的产品。
4. 国内外竞争激烈:目前,国内聚醚多元醇行业竞争激烈,市场上存在大量的企业。
同时,国际市场也有很大的竞争压力,国内企业需要加强技术创新,提高产品质量和竞争力。
三、聚醚多元醇行业主要应用领域1. 汽车制造领域:聚醚多元醇在汽车座椅、汽车内饰件等部位的填充材料中有广泛应用。
其具有良好的弹性和耐磨性能,能够提高座椅的舒适性和使用寿命。
2. 建筑领域:聚醚多元醇在建筑材料中也有重要应用。
例如,聚醚多元醇可以用于制备聚氨酯保温材料,具有优良的保温性能和耐久性,广泛应用于建筑外墙保温系统。
3. 航空航天领域:聚醚多元醇在航空航天材料中有重要应用,可以用于制备高性能的结构材料和涂料。
其具有较低的比重和高的强度,能够降低飞机的重量,提高燃油效率。
4. 电子领域:聚醚多元醇在电子材料中也有广泛应用。
微晶纤维素液化制备聚醚多元醇的研究
微晶纤维素液化制备聚醚多元醇的研究摘要:研究了微晶纤维素在以聚乙二醇400(PEG400)和一缩二乙二醇(DEG)为液化试剂,浓硫酸为催化剂的条件下的液化反应。
探讨了反应温度、液固比及催化剂用量等因素对液化反应的影响。
对液化产物进行了表征。
结果表明,微晶纤维素在PEG400中的液化率可达94%,所得液化聚醚多元醇羟值在280mgKOH/g左右,平均分子量为452g.mol-1,符合制备硬质聚氨酯泡沫塑料的原料要求。
关键词:微晶纤维素;液化;聚醚多元醇聚氨酯材料以其优异的性能已成为国民经济和人们生活的重要组成部分,但是其带来的负面影响是在消耗日益枯竭的石油资源的同时,产生大量污染环境的废弃物。
以可再生的天然高分子原料代替石油资源,生产环境友好型高分子材料是解决问题的有效方法之一[1]。
纤维素是地球上储藏量最大的天然高分子,作为可再生的资源其分子结构中含有丰富的羟基,理论上可以代替聚醚多元醇与异氰酸酯发生亲核加成反应制备聚氨酯材料。
但固体形式的纤维素仅在其颗粒表面有活性羟基可以参与化学反应,仅能作为填料使用。
要想完全代替多元醇组分必须通过各种手段将其液化为较低分子量的液态活性物质。
本文选用微晶纤维素作为原料,通过对其液化来制备聚醚多元醇,为下一步合成可生物降解聚氨酯材料提供了一定的理论与实验依据。
1 实验部分1.1 原材料聚乙二醇(PEG400):分析纯,成都化学试剂厂;一缩二乙二醇(DEG):分析纯,成都化学试剂厂;浓硫酸:分析纯,成都化学试剂厂;氧化镁:分析纯,成都化学试剂厂;无水氯化钙:分析纯,成都化学试剂厂;邻苯二甲酸酐:分析纯,成都联合化工试剂研究所;吡啶:分析纯,成都化学试剂厂;1,4-二氧六环:分析纯,成都联合化工试剂研究所;微晶纤维素(MCC):工业级,西安北方惠安精细化工有限公司,在105℃下烘至恒重,保存在干燥器中备用。
1.2 仪器与设备常用玻璃仪器,绵阳信捷化学试剂有限公司;磁力搅拌器,EURO-STAR p.c.v型,IKA公司(广州)产品;PHS-3C型酸度计上海蓝凯仪器仪表有限公司;Waters 515-410型凝胶渗透色谱仪,美国Water公司;红外光谱仪,Nicolet-5700型,美国尼高力仪器公司?;1.3 微晶纤维素的液化液化采用酸催化方法。
我国聚醚多元醇产品的技术进展与市场分析
我国聚醚多元醇产品的技术进展与市场分析近年来,我国聚醚多元醇产品在技术和市场方面取得了显著进展。
聚醚多元醇是一种高性能的聚合物材料,广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体、塑料等领域。
本文将对我国聚醚多元醇产品的技术进展和市场分析进行详细阐述。
首先,我国在聚醚多元醇技术方面取得了重要突破。
过去,我国聚醚多元醇产品主要依赖进口,技术水平相对较低。
但是近年来,我国聚醚多元醇技术不断改进和创新,逐渐实现了自主化生产。
目前,我国已经拥有了一批高品质、高性能的聚醚多元醇产品,能够满足国内市场的需求。
其次,我国聚醚多元醇市场迅速扩大。
聚醚多元醇作为一种重要的化工原料,在国内外市场上有着广泛的应用。
我国建筑、汽车、电子、纺织、胶粘剂等行业对聚醚多元醇的需求量巨大,市场潜力巨大。
据统计,我国聚醚多元醇市场规模已经达到了数百亿元。
而且,随着我国工业化进程的推进,聚醚多元醇市场仍将保持高速增长。
第三,我国聚醚多元醇产品的应用领域不断拓展。
聚醚多元醇具有优异的性能,可以根据不同需求进行定制化生产。
目前,我国聚醚多元醇产品已经广泛应用于建筑、汽车、电子、纺织、医药等领域。
例如,聚醚多元醇可以用于生产高性能涂料,提高涂料的耐磨性、抗渗透性;聚醚多元醇还可以用于生产高性能胶粘剂,提高胶粘剂的粘接强度和耐久性。
相信随着技术的不断创新,聚醚多元醇的应用领域还将进一步扩展。
最后,我国聚醚多元醇产品的质量不断提高。
近年来,我国聚醚多元醇产品的质量水平得到了大幅提升,与国际领先水平相比已经有了较大的差距。
我国企业在技术研发和工艺改进方面投入了大量资源,不断提高产品的品质和可靠性。
这也是我国聚醚多元醇产品能够迅速占领国内市场的重要原因之一总之,我国聚醚多元醇产品在技术和市场方面取得了显著进展。
随着技术的不断创新和市场需求的不断增加,相信我国聚醚多元醇产品将在未来继续保持高速发展势头。
同时,我们也应该继续加大研发投入,提高产品质量和性能,为国内外市场提供更多高品质的聚醚多元醇产品。
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]。
聚醚多元醇钻井液在苏北盆地许33块的应用
聚醚多元醇钻井液在苏北盆地许33块的应用聚醚多元醇钻井液在苏北盆地许33块的应用随着油气勘探技术的不断提高,钻井液也逐渐发展为高效、环保、节能的新型液体,其中聚醚多元醇钻井液作为一种新型钻井液材料,具有优良的性能,逐渐成为当前钻井液技术发展的主力。
而在苏北盆地许33块,聚醚多元醇钻井液也得到了广泛应用。
本文主要探讨聚醚多元醇钻井液在苏北盆地许33块的应用情况,并分析其应用效果和存在的问题。
一、聚醚多元醇钻井液的性能及优点聚醚多元醇钻井液是一种由聚醚类界面活性剂和多元醇等组成的水性钻井液体系。
其主要优点在于:(1)良好的润滑性能:聚醚多元醇钻井液的润滑性能比其他钻井液好得多,可大幅度降低钻头磨损、延长使用寿命,提升钻井效率。
(2)优异的环保性能:聚醚多元醇钻井液是一种生物降解性液体,对环境无害,符合当前环保政策要求。
(3)稳定性高:聚醚多元醇钻井液具有较好的稳定性,能够有效地避免井眼失稳和水泥混浆污染等问题。
二、聚醚多元醇钻井液在苏北盆地许33块的应用针对苏北盆地许33块的地质条件和特点,聚醚多元醇钻井液作为一种优良的钻井液,得到了广泛应用。
其中主要体现在:(1)提高钻井效率:在许33块井控井中,应用聚醚多元醇钻井液,能够降低钻头磨损度,有效保护钻头,提升钻井效率。
同时,在处理钻井废液时,可直接混入稀释水中,无需特殊处理,也大幅降低了钻井液处理和排放成本。
(2)防止井眼失稳:聚醚多元醇钻井液具有稳定性高的特点,能够很好地防止井眼失稳和水泥混浆污染等问题,提高井壁稳定性。
(3)减少环境污染:由于聚醚多元醇钻井液是水性液体,被认为是一种环保型液体,可以很好地降低环境污染问题。
但是,聚醚多元醇钻井液在应用中也存在一些问题,主要包括:(1)费用较高:相对于传统钻井液,聚醚多元醇钻井液的成本相对较高。
(2)应用技术门槛高:聚醚多元醇钻井液的应用技术较为复杂,需要高技术人员进行配制和应用,因此技术门槛较高。
三、结语总之,聚醚多元醇钻井液作为一种新型钻井液材料,在苏北盆地许33块得到了广泛的应用。
我国聚醚多元醇产品的技术进展与市场分析
1 我国聚醚多元醇产品现状有机多元醇化合物是聚氨酯的两大主要原料之一。
多元醇分子的羟基与多异氰酸酯反应能够生成聚氨酯材料。
属于这类有机多元醇化合物的品种有很多,但在聚氨酯行业中,最为常见的是聚醚多元醇和聚酯多元醇。
聚醚多元醇的用量在聚氨酯泡沫塑料中比重最大,占到90%以上。
聚醚多元醇一般是由低分子醇类或胺类等含活泼氢的起始剂在催化剂的作用下和环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)等环氧化合物反应聚合而成。
通用聚醚多元醇的工业化制造技术早已相当成熟,大小厂家近40家。
国内的许多生产厂家也通过技术引进、自主研发等方式形成了一定的规模。
尤其近几年来,国内大型聚醚厂家纷纷扩产,聚醚多元醇品种牌号基本齐全,产品质量以及稳定性也大幅提高。
由于在生产方面、技术、设备、经验都比较好,国内产品在质量方面和进口货源已经不相上下。
另外,随着中海壳牌在广东的投产,国内聚醚多元醇总产能已经相当大,据2006年统计已达13550kt。
表1就是国内各主要供应商在2006年聚醚供应量的统计表。
国内聚醚多元醇生产厂家目前尽管产量已经很大,但是相比较国外仍然存在着多方面的不足。
首先,产品结构对比不合理。
硬泡(国外30~40%)、软泡、高回弹泡沫以及CASE(国外30%)用等聚醚多元醇比例不合理,导致国内各生产厂家的生产重心都基本一致,使得通用软泡市场在TDI等原材料涨价因素的带动下竞争惨烈。
这对我国聚氨酯行业的发展是极其不利的。
其次,高端产品及特殊用途的聚醚品种少。
由于国内研发力量的相对薄弱,使得我国聚醚品种主要集中在低端通用型市场,象高活性高分子量聚醚、端氨基聚醚多元醇、HC泡沫用聚醚多元醇等高档产品国内都依然需要进口。
这就大大限制了我们国内品牌在市场上的档次以及竞争力。
另外,配合市场开发的能力薄弱,品种更新能力不强。
厂家技术人员对市场的了解有限,无法准确知道下游客户的应用要求,因而产品的更新能力不强,无法满足多变的市场需求。
最后,企业之间的无序竞争非常严重。
合成聚醚多元醇的研究进展[1]
78广东化工www.gdchem.com2009年第12期第36卷总第200期合成聚醚多元醇的研究进展杨波(江苏省滩涂生物资源与环境保护重点建设实验室,盐城师范学院应用化学与环境工程研究所,江苏盐城224051)【摘要1文章综述了聚醚多元醇(PPG)的种类与用途、合成原理,合成方法及工艺,并讨论其性能的影响因素,同时对聚醚多元醇的发展趋势作出展望。
【关键词】聚醚多元醇;氧化烯烃;影响困素[中图分类号】TQ【文献标识码]A【文章编号]1007-1865(2009)12—0078·03ProgressofthePolyetherPolyolsSynthesisAbstract:Thepaperintroducedthekinds,applications,synthesicprinciple,synthesicmethod,synthesictechnologyofpolyetherpolyols.WealsodiscussedtheperformanceaffectionsofthePPGandpointedthedevelopingaspectsinfuture.Keywords:polyetherpolyols;oxyallcylane;affectingfactors聚氨酯合成材料(PU)是合成材料中的重要品种,它已跃居合成材料第6位。
合成聚氨酯材料的两大原料其中之一就是多元醇,而在多元醇中居丰要地位则是聚醚多元醇。
以聚醚多元醇为基础合成的聚氨酯树酯产品有泡沫塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纤维、合成皮革、防水材料、铺装材料等,广泛应用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工、纺织等国民经济的各个领域,且产量与品种还在逐年增加。
随着改革开放的不断深入,中【日聚氨酯行业得到了长足的发展,但原料增长跟不上制品需求的发展,随着聚醚多元醇装置的相继引进和扩产及产品质量不断改进,中国聚醚多元醇基本上能满足需求。
聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文
聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文聚醚多元醇在钻井液中的研究进展论文新型聚醚多元醇研究进展1国外钻井液用聚醚多元醇研究进展20世纪90年代初,国外有关商业公司争先恐后地开发多元醇类添加剂,目前,多元醇添加剂的商品牌号已达上百种。
如Anchor公司生产的ANCO2001、AVA公司生产的AVAGLYCO抗高温多元醇系列、BHInteq公司生产的AQUA-COL多元醇系列、BP公司生产的DCP聚丙烯多元醇系列、Briod公司生产的GEM系列、M-I公司生产的GLYDRIL系列,等。
国外对多元醇的研究始于1940年CannonG.E.等人[2]使用30%的乙二醇和丙三醇成功地解决了水敏地层的页岩膨胀问题,随后发展了与乙二醇和丙二醇具有相似化学结构的聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧丁烯醚、以及以多羟基官能团为起始基的聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物,近年来又扩展至在聚氧烯共聚物上引进不同基团,形成一些新型的聚醚衍生物。
美国亨斯迈化工公司KleinHR等人[3]为解决使用无机盐抑制剂造成的钻井液絮凝、滤失量变大,有毒性等问题,研究了1种聚氧乙烯聚氧丙烯醚胺,作为一种良好的黏土抑制剂,且不影响钻井液流变性能,其分子结构为H2N—X—(OCH2CH2)x—(OCH2CH (CH3))y—NH2。
M-I公司的BaileyL[4]为解决使用油基钻井液产生的环保问题,从ICI化学工业公司BRIJ系列表面活性剂中优选出了一种脂肪醇聚氧乙烯醚,其分子结构为RO-(CH2CH2O)nH,将其与无机盐协同作用,具有更好的防止黏土水化膨胀作用。
伊朗Pars钻井液公司的ChegnySJ等人[5]研究出了一种乳液多元醇钻井液体系,用其替代油基钻井液,解决了油基钻井液给伊朗低渗油气田钻井带来的环境影响、储层伤害、高成本问题,其多元醇分子结构为:RO—(CH2CH2O)m(CH2CHO(CH3))n。
