聚醚多元醇生产过程中的质量影响因素

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2004年第19卷第6期聚氨酯工业20o4．Vo1．19No．6POLYURETHANEINDUSTRY·41·聚醚多元醇生产过程中的质量影响因素庄志彬庄明强(福建湄洲湾氯碱工业有限公司泉州362800)摘要：概述了聚醚多元醇的生产过程及反应机理。讨论了水、醛、催化剂用量、温度、压力、中和过程和过滤过程等因素对聚醚多元醇生产的影响，提出了影响因素的解决对策。关键词：聚醚；影响因素；中和；过滤；质量湄洲湾氯碱工业有限公司是东南电化战略转移聚醚中的少量固体杂质。但在过滤之

2、前需加入适量的重要企业，支柱产品为环氧丙烷和聚醚多元醇。的抗氧剂(BHT)，以增强产品的热稳定性，防止聚公司引进了日本旭硝子公司的氯醇化法技术和醚被氧化而变色。48％KOH作催化剂的间歇法生产技术，投产了2万2聚醚多元醇质量的影响因素t／a的环氧丙烷和2万t／a的聚醚。2002年元月，聚醚投料一次性成功。2003年元月，又将原2万t／a2．1原料的影响的聚醚生产规模扩建为5万t／a，于2003年7月建2．1．1原料中微量水的影响成投产。经过2年多的生产摸索，归纳总结了生产在碱性介质中，原料中的水与环氧丙烷(PO)生

3、过程中对聚醚多元醇(PPG)质量的一些影响因素。成丙二醇(PG)，PG可成为二官能度多元醇的起始剂，使PG与PO聚合生成二官能度聚醚多元醇。1聚醚多元醇生产过程简介水分的增加，二官能度多元醇量增加，链终上反应增间歇性聚醚多元醇的生产是一个分批操作过强，导致聚醚相对分子质量下降，羟值上升，并最终程，主要为反应、精制和过滤3个过程。影响所制聚醚多元醇的物理性能，具体见表1。1．1反应表1水分对PPG相对分子质量的影响环氧丙烷或环氧乙烷在起始剂(如甘油)和水分质量分数／％PIG相对分子质量jlfKOH催化剂的存在下，在设

4、定的温度和压力下，环O3lO444o氧化物与含活性氢的低分子起始剂按阴离子开环聚1．079384JD13373760合机理进行，分为链引发、链增长和链终止3个阶段。若环氧丙烷和环氧乙烷同时加入，则以嵌段共注：表中水分质量分数是指环氧化物中水分的质量百分比；而反应中起始剂是由甘油引发的高活性聚醚(下同)：三官能度PPG的聚合，其产物为：相对分子质量M由羟值计算出(下同)。从表1可看出，环氧化物中的水分质量分数越高，聚醚多元醇的相对分子质量越低。因此在投入环氧化物前，环氧化物的脱水必须完全，生产中将环精制过程主要采用中

5、和法，以除去粗聚醚中过量的碱性催化剂，降低钾、钠等金属离子含量，其反氧丙烷、环氧乙烷的含水质量分数控制在100xl0I6以下。应如下：水解：ROK十H2O——R0H+KOH‘2．1．2原料中醛含量的影响中和：2KOH+Na2H2P2O7——}2H2O+Na2K2P2O7原料中的醛(主要是甲醛、乙醛等)在聚合过程1．3过滤中起抑制和链终止的作用，随着醛含量的增大，聚合过滤的主要目的是除去中和产生的中和盐、粗诱导期延长，聚合速度降低，反应时间延长，具体见维普资讯http://www.cqvip.com·42·聚氨酯工业

6、第l9卷表2。表2醛对PPG质量的影响注：舍醛质量分数以乙醛计算。从表2可看出，环氧化物中的含醛量越大，反应反应必须在氮气氛围下进行。完全所需要的时间越长。特别是第3组的反应，反2．3聚合反应条件的影响应温度最后提高到150~C后，仍有部分PO、EO未能2．3．1聚合温度的影响参加反应，多元醇的相对分子质量明显下降。所以聚合反应的温度高低、升温速度的快慢对聚醚环氧化物中的醛含量控制为越低越好，实际生产中相对分子质量控制都有直接关系。反应体系内环氧丙烷中乙醛的质量分数控制在15×10以下，温度愈高，反应速度愈快。控制

7、反应温度必须同时环氧乙烷中乙醛的质量分数控制在50×10以下。考虑几种因素：(1)单体的活性愈大，反应温度愈2．1．3重金属离子的影响低；(2)对引起某单体(如四氢呋喃)的开环来说，温原料中的重金属离子在聚合反应初期起抑制作度愈高，转化率愈低，故反应温度愈低愈好；(3)催用，大大延长了诱导时间。在链增长反应期，由于反化剂的效果好，可以降低反应温度。因此在不影响应温度升高，反而起再催化作用。转化率和产品质量的前提下，尽量提高反应温度，以2．2操作过程的影响缩短反应时间。2．2．1催化剂用量的影响表4聚合温度对反应速度

8、和相对分子质量的影响催化剂(KOH)用量大，催化剂浓度增加，使反应活化中心增加，聚合反应加剧，反应速度提高，聚合反应周期缩短，但相应地歧化终止反应也加剧。不饱和双键的形成是在聚合键的末端，从而终止PO聚合链的增长，影响聚合物的相对分子质量，使其相表5聚合温度对伯羟基含量的影响对分子质量明显下降。聚合温度／℃伯羟基质量分数／％从表3可看出，随着催化剂用量的加大