聚醚多元醇（簡稱聚醚）是由起始劑（含活性氫基團的化合物）與環氧乙烷（EO）、環氧丙烷（PO）、環氧丁烷（BO）等在催化劑存在下經加聚反應製得。聚醚產量最大者為以甘油（丙三醇）作起始劑和環氧化物（一般是PO與EO並用），通過改變PO和EO的加料方式（混合加或分開加）、加量比、加料次序等條件，生產出各種通用的聚醚多元醇。
基本介紹
- 中文名：聚醚多元醇
- 外文名：Polyether polyol
- 密度：1.095 g/mL at 25 ℃
- 熔點： 57-61 ℃
理化性質,主要特性,主要用途,主要原料,合成反應,常用種類,聚氧化丙烯二醇,聚四氫呋喃二醇,四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇,特種聚醚多元醇,貯存毒性,安全,
理化性質
沸點>200 ℃(lit.)
閃點 >230 °F
折射率 n20/D 1.466
蒸氣壓<0.3 mm Hg ( 20 ℃)
蒸氣密度 >1 (vs air)
主要特性
典型的聚醚多元醇分子結構式聚醚多元醇是主鏈含有醚鍵(—R—O—R—)，端基或側基含有大於2個羥基(—OH)的低聚物。是以低分子量多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物為起始劑，-與氧化烯烴在催化劑作用下開環聚合而成。氧化烯烴主要是氧化丙烯(環氧丙烷)，氧化乙烯(環氧乙烷)，其中以環氧丙烷最為重要。多元醇起始劑有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油三羥甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇;胺類起始劑為二乙胺、二乙烯三胺等。
聚醚一般常用分子量為800～2000的丙二醇聚醚、分子量為400～4000的三羥甲基丙烷聚醚和端羥基的聚四氫呋喃。作為膠黏劑用的聚醚樹脂應去掉聚合時殘留下來的鹼性催化劑，因為它們能催化異氰酸酯二聚，影響膠黏劑的質量。通常用酸來中和，使聚醚呈微弱酸性(不影響聚氨酯的反應)。製備聚氨酯膠黏劑所用的聚醚要求較為嚴格，除羥值、酸值外，要求含鉀、鈉離子量應少於10，含水量小於0.05%，否則有可能產生凝膠。用聚醚樹脂配製的聚氨酯膠黏劑具有良好的耐水性，抗衝擊性和低溫性。
根據起始劑所含活性原子的數目可製得不同官能度的聚醚多元醇，在聚氨酯膠黏劑製備中最常用的聚醚是聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇，另外還有聚四氫呋喃二醇。
主要用途
1、 洗滌劑或消泡劑
L61、L64、F68用於配製低泡、高去污力合成洗滌劑；
L61、L81在造紙或發酵工業中用作消泡劑；
F68 在人工心肺機血液循環時用作消泡劑，防止空氣進入。
2、賦形劑和乳化劑
聚醚毒性很低，常用作藥物賦形劑和乳化劑；在口腔、鼻噴霧劑、眼、耳滴劑和洗髮劑中都經常使用。
3、潤濕劑
聚醚是有效的潤濕劑，可用於織物的染色、照相顯影和電鍍的酸性浴中，在糖廠使用F68，由於水的滲透性增加，可獲得更多的糖分。
4、 抗靜電劑
聚醚是有用的抗靜電劑，L44可對合成纖維提供持久的靜電防護作用。
5、分散劑
6、 破乳劑
聚醚可用作原油破乳劑，L64、F68能有效地防止輸油管道中硬垢的形成,以及用於次級油的回收。
7、造紙助劑
聚醚可用作造紙助劑，F68能有效地提高銅版紙的質量；也用作漂清助劑。
8、製備套用
聚醚多元醇系列產品主要用於製備硬質聚氨酯泡沫塑膠，廣泛套用於冰櫃、冰櫃、冷藏車、隔熱板、管道保溫等領域。製得的產品導熱係數低，尺寸穩定好，也是配製組合聚醚的重要原料。聚醚多元醇的生產
主要原料
使用三類原料，有機氧化物和呋喃類環狀化合物等；起始劑；催化劑
有機氧化物和呋喃類環狀化合物等--環氧丙烷、環氧乙烷、環氧氯丙烷、四氫呋喃等；
起始劑--含羥基的低分子化合物和含氨基或含羥基、氨基的低分子化合物。常用的有丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺季戊四醇、木糖醇、三乙烯二胺、山梨醇、蔗糖、雙酚A、雙酚S、三（2-羥乙基）異氰酸酯、甲苯二胺等；使用芳香族或雜環系多元醇或多元胺起始劑時，會在聚醚多元醇結構中引入上述結構，它能使生成的聚氨酯材料具有較好的尺寸穩定性，耐熱、耐燃。這類起始劑常用的有雙酚A、雙酚S、三（2-羥乙基）異氰酸酯、甲苯二胺等。起始劑品種的變化，可以合成不同官能度、不同化學結構和不同功能的聚醚多元醇，以適應聚氨酯製品的多樣性變化和性能要求。
催化劑--陰離子型、陽離子型、金屬絡合型，聚氨酯工業中常用的是陰離子型催化劑的鹼金屬氫氧化物和陽離子催化劑的路易斯酸。前者用於製備低分子量的普通聚醚多元醇，後者用於制高分子量的聚醚多元醇及四氫呋喃開環共聚合特種聚醚多元醇。金屬類絡合催化劑用於合成超高分子量的聚醚多元醇，聚氨酯用聚醚多元醇的合成僅有少量套用。最常是氫氧化鉀。
合成反應
原料的預處理--通常先將起始劑和催化劑進行預混合，生成金屬烴氧化物，經真空脫水後加到反應釜中。
聚醚多元醇的反應機理
聚醚多元醇的反應機理開環聚合反應--該反應為放熱反應，必須及時移走反應熱；為防止氧化反應，反應前必須通入乾燥氮氣。
後處理工序--主要包括中和、吸附、脫水、過濾、精餾等單元。
常用種類
聚氧化丙烯二醇
聚氧化丙烯二醇又稱聚丙二醇（polyoxypropylene glycol，簡稱PPG），其製備是在內襯玻璃或不鏽鋼反應釜中完成的。將起始劑（1，2-丙二醇或一縮二丙二醇）和催化劑（氫氧化鉀）的混合物加入製備催化劑的釜內，加熱升溫至80~100℃，在真空下除去催化劑中的溶劑，以便促使醇化物的生成。然後將催化劑轉入反應釜中，加熱升溫至90~120℃，在此溫度下將環氧丙烷加入釜中，使釜內壓力保持0.07~0.35MPa。在此溫度和壓力下，環氧丙烷進行連續聚合，直至到在一定的分子量。負壓下狀態下，蒸出殘存的環氧丙烷單體後，將聚醚混合物轉入中和釜，用酸性物質進行中和，然後經過濾、精製、加入穩定劑得到產品。
聚四氫呋喃二醇
聚四氫呋喃二醇（polytetrahydrofuran glycol，簡稱PTHF）或聚氧四亞甲基二醇（polyoxytetramethylene glycol，簡稱PIG、PTMEG、PTMG、PTMO）是由四氫呋喃在陽離子催化劑存在下開環聚合製成的。生產工藝：在反應釜中加入四氫呋喃，溫度降到-5℃以下，於強烈攪拌下滴加發煙硫酸催化劑，保持反應物料低溫，攪拌下加入定量的水，升溫至70~90℃，蒸出未反應的四氫呋喃單體，經靜置分層、中和、過濾、抽真空等工序後，製得聚四氫呋喃二醇。
聚四氫呋喃二醇價格較高，一般用於製備高性能的聚氨酯材料，其製品具有優秀的耐低溫、耐水、耐油、耐磨以及耐黴菌等性能。
四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇
四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇（tetrahydrofuranoxide propylene copolymer glycol）是由四氫呋喃與環氧丙烷在路易氏酸的催化作用下開環聚合，經中和、水洗、脫水以及過濾等工序製得。結構式如下：
四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇的產品規格見表3-28。該共聚醚成本比純聚四氫呋喃二醇便宜，而其製品性能近似於PTMG，特別適用於製造耐低溫聚氨酯材料（耐寒可達-200℃）。
特種聚醚多元醇
4.1活性聚醚多元醇
4.2 阻燃型聚醚多元醇
將阻燃分子通過化學反應進入聚合物分子鏈，使阻燃性能持久。通常有三種方法
①使用含阻燃元素的化合物作為起始劑，如三氯氧磷、五氧化二銻、四羥甲基氯化磷及許多低分子量的磷酸酯等，與普通低分子多元醇反應，再與氧化丙烯、氧化乙烯進行開環聚合。
② 使用含鹵素的環氧化合物單體為原料進行開環聚合。
③ 同時使用含鹵素的環氧化合物單體和含磷、銻等化合物與起始劑混合物進行開環聚合，生成複合型聚醚多元醇。
4.3 接枝型聚醚多元醇
基本以普通或高活性聚醚多元醇為母體，或以含不飽和鍵聚醚多元醇為母體，與乙烯基單體化合物進行一步共聚或二步共聚反應而生成，然後轉到精緻容器除去未反應的單體，加入穩定劑得到產品。
4.4 聚四氫呋喃多元醇
用於製備高性能的聚氨酯纖維、熱塑膠、合成革等製品。
4.5雜環改性聚醚多元醇
聚合物體系中引入芳環或雜環。
貯存毒性
聚醚多元醇用的容器可用鋼、鋁、聚乙烯或聚丙烯製造。貯存溫度不應超過70℃，為防止吸濕和氧化，建議容器充氮氣。聚醚多元醇產品一般用清潔、乾燥、密封、無泄漏的鍍鋅鐵桶包裝。貯存時防止日曬、雨淋、遠離火源。不受可燃性液體貯存規則的限制，但應避免進入地下水或地表水，因其不易被生物降解。
一般中性聚醚多元醇攝入口腔或與皮膚、眼睛、黏膜接觸的毒性可以忽略，故使用中不必有個人防護措施。胺基聚醚多元醇因其鹼性會刺激皮膚和眼睛，故操作時要戴安全鏡和手套等防護用品。
安全
1、除了添加在食品等物以外，幾乎無毒性，沒有對皮膚的刺激性，即使直接進入眼睛也是肥皂程度的刺激，對角膜無損傷。
2、在使用上的注意事項
（1）因有吸濕性，不要與空氣直接接觸。
（2）避免明火，應避免在空氣中長時間加熱，特別是聚醚多元醇滲透的保溫材料、衣類等往往會自然起火，要加以注意。
（3）粘附於皮膚時，用大量的水來清洗，進入眼睛時用水洗眼15分鐘以上。
（4）溢出時，用鋸屑、黃砂、布等滲透性物質除去後，用大量的水衝去。
3、滅火，用泡沫、粉末、二氧化碳、水噴霧、大量的水等
