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(醇类鲁廷)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、聚氨酯胶牯剂、聚氨酯弹性体等。
此外,还可以作为非离子表面活性剂、润滑剂、液流体、热交换流体等。
聚醚多元醇是生产聚氨醋户制品的主要原料。
聚醚多元醇可归纳为两种类型一种是以多元醇或有机胺为起始剂与环氧丙烷(PO)(或环氧丙烷和环氧乙烷)的聚合物, 通称为PPG (聚醚多元醇),这种产品在PU中用量最大另一种是聚合物多元醇, 它以PPG为基础, 然后用乙烯基单体, 如丙烯睛(AN)或和苯乙烯(SN)等在多元醇中经本体聚合反应而制得, 称为POP(聚合物聚醚多元醇), POP不单独使用, 而与PPG配合使用, 可明显改善软质聚氨酯泡沫的硬度,提高其承载性,主要用于制造高承载聚氨酯泡沫。
按照用途分,聚醚多元醇可分为硬泡,软泡,CASE,POP和特征聚醚。
1.聚氨酯硬泡:由聚合MDI和硬泡PPG合成。
硬质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯硬泡,它在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。
聚氨酯硬泡多为闭孔结构,具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性,同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点,广泛用于冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料,建筑物、储罐及管道保温材料,少量用于非绝热场合,如仿木材、包装材料等。
一般而言,较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热(保温)材料,较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料(仿木材)。
聚氨酯硬泡一般为室温发泡,成型工艺比较简单。
按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡;按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡;按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。
聚氨酯硬泡主要用途有以下方面:
a)食品等行业冷冻冷藏设备:如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料。
b)工业设备保温:如储罐、管道等。
c)建筑材料:在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的一半左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大。
d)交通运输业:如汽车顶篷、内饰件等。
e)仿木材:高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代木材用作各类高档制品。
2.聚氨酯软泡:由TDI和软泡PPG合成
软质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯软泡,是一种具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫塑料,它是聚氨酯制品中用量最大的一种聚氨酯产品。
聚氨酯软泡多为开孔结构,具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能,主要用作家具垫材、床垫、交通工具座椅坐垫等垫材,工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热材料等。
按软硬程度,即耐负荷性能的不同,聚氨酯软泡可以分为普通软泡、超柔软泡、高承载软泡、高回弹软泡等,其中高回弹软泡、高承载软泡一般用于制造座垫、床垫。
按生产工
艺的不同,聚氨酯软泡又可分为块状软泡和模塑软泡,块状软泡是通过连续法工艺生产出大体积泡沫再切割成所需形状的泡沫制品,模塑软泡是通过间隙法工艺直接将原料混合后注入模具发泡成所需形状的泡沫制品。
聚氨酯软泡的主要用途包括以下几个方面:
垫材:如座椅、沙发、床垫等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域
吸音材料:开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料。
织物复合材料:玩具,等等
CASE:用于衣物涂层,粘合剂,密封剂以及弹性体的多元醇简称CASE
POP聚合物多元醇POP
乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇俗称“聚合物多元醇”(Polyether Polyol),简称聚合物多元醇(POP),又称白聚醚聚合物多元醇,是聚合物-聚醚分散体,属有机填充聚醚多元醇,用于制备高承载或高模量软质和半硬质聚氨酯泡沫塑料制品。
其外观一般为白色或浅乳黄色,是以通用聚醚多元醇为基础聚醚(一般以通用软泡聚醚三醇、高活性聚醚),加丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基单体及引发剂,在100度左右和氮气保护下进行自由基接枝聚合而成。
聚合物多元醇是一种含有有机填料的多元醇,可取代无机填料,不仅能使聚氨酯泡沫具有较高的承载能力和良好的回弹性能,还使泡沫的泡孔结构、物理机械性能得到改进,是模塑及块状软质及半硬质聚氨酯泡沫塑料用多元醇的一类重要品种。
常见有POP2045,POP3628。
下游发展:
在下游产品结构方面,虽然聚氨酯硬泡消费量远低于软泡,但未来几年伴随着聚氨酯硬泡在建筑节能方面的推广应用,聚氨酯硬泡仍将维持较高的增长率。
国内聚氨酯硬泡约56%用于冰箱,冰柜和冷酷领域,25%用于建筑行业。
同时,未来硬泡保温材料将会是一个有潜力飞发展方向。
其次,国内硬泡市场竞争El益激烈,降低成本无疑具有巨大的竞争优势。
目前,比较热门的是用价格低廉的植物油来合成聚醚多元醇。
另外,低的导热系数也是硬质聚氨酯泡沫的一个非常重要指标。
上海高桥石化的GNE一410、GNE一400等以甲苯二胺为起始剂,以此为原料发出的聚氨酯泡沫有着非常细腻的泡孔结构,导热系数低,可以应用于绝热要求严格的各种场合。
相反,由于普通软泡市场增长趋缓,普通软泡聚醚市场需求并不看好。
由于我国产品结构不合理。
硬泡(国外3O% ~40% )、软泡、高回弹泡沫以及CASE (涂料、胶黏剂、密封剂、弹性体的总称,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,目前国内软泡供应商利润较薄。
未来一段时间聚醚需求增长点软泡聚醚方面将表现在汽车行业上。
聚合物多元醇(POP)是一种改性接枝聚醚多元醇, 是生产聚氨醋泡沫塑料的新型原料, 它具有提高聚氨醋泡沫塑料的承载性和泡沫开孔性的能力, 用于生产泡沫塑料具有不易变形的特点, 是制造高级床垫、座垫等产品不可缺少的原料。
目前发展也较为乐观。
高桥石化公司研制成功聚合物多元醇GPOP—H30,它是以高活性聚醚、苯乙烯、丙烯腈、大分子单体、聚合控制剂、引发剂等为主要原料合成的高活性高固含量聚合物多元醇。
该公司化工
三厂建成l_5万t/a聚合物多元醇装置,有利于我国大面积提升泡沫塑料质量。
另外,高弹性聚醚等需求也有一定的增长空间。