過氧化氫減少聚醚多元醇中揮發性醛類物質的工藝研究

秦好輝，呂志果

（1. 青島科技大學， 山東 青島 266000； 2. 山東藍星東大化工有限責任公司, 山東 淄博 255000）

過氧化氫減少聚醚多元醇中揮發性醛類物質的工藝研究

秦好輝1,2，呂志果1

（1. 青島科技大學， 山東 青島 266000； 2. 山東藍星東大化工有限責任公司, 山東 淄博 255000）

使用過氧化氫對聚醚多元醇進行特殊工藝處理，檢測處理前后聚醚多元醇揮發性醛類物質。結果表明，工藝處理可以有效減少聚醚多元醇中揮發性醛類物質（甲醛、乙醛、丙烯醛），顯著降低聚醚多元醇氣味，滿足了聚氨酯行業對聚醚多元醇低氣味的要求。

過氧化氫；聚醚多元醇；揮發性醛類

聚醚多元醇是一種重要的化工原料，廣泛應用于造紙、紡織、印染、合成革、涂料、粘合劑、彈性體、泡沫塑料、密封劑及石油開發等工業，是生產聚氨酯(PU)制品的主要原料[1,2]。隨著人們環保意識的日益增強，聚氨酯制品存在的揮發性、高氣味等問題已經成為限制其應用的重要因素［1,2］。如在汽車行業，國家于2012年3月1日發布實施了乘用車內空氣質量評價指南（GB/T 27630—2011），該標準明確規定了車內空氣中甲醛、乙醛等揮發醛類物質含量。作為制造汽車內飾材料的重要原料，聚醚多元醇本身含有的醛類物質是車內醛類物質釋放的來源之一，如何除去聚醚多元醇中的揮發性醛類物質也成為困擾聚醚多元醇生產的重要難題。

本文使用過氧化氫對聚醚多元醇進行工藝處理取得了顯著的去除揮發性醛類物質的效果，并經反復實驗得到了除去揮發性醛類物質的最佳反應溫度、反應時間及最合適的過氧化氫加入配比。

1 實驗部分

1.1 主要原料

聚醚多元醇EP-330NG，工業級，山東藍星東大化工有限責任公司；30%過氧化氫，分析純，煙臺市雙雙化工有限公司。

1.2 主要儀器和設備

3L不銹鋼反應釜；旋片式真空泵；電子天平；DK-300A頂空進樣器，南京科捷分析儀器有限公司；氣相色譜儀GC7890，安捷倫科技有限公司。

1.3 聚醚多元醇處理工藝

將聚醚多元醇加入反應釜中，升溫攪拌，將過氧化氫通過插入不銹鋼反應釜底部的進料管線慢慢加入釜中，之后繼續升溫至130 ℃，開啟真空泵，在緩慢氮氣鼓泡的情況下進行真空脫除2 h，冷卻得到產品，利用頂空氣相色譜法對產品進行測定。

2 結果與討論

2.1 反應溫度對揮發性醛類物質的影響

加入到聚醚多元醇中的過氧化氫會將聚醚多元醇中的醛類物質氧化，理論上溫度越高越有利于其氧化反應。而過高的反應溫度會導致過氧化氫分解，而分解產生和氧化反應生存的氧氣在過高的溫度下也會將聚醚多元醇氧化，導致聚醚多元醇產品顏色變黃，影響聚醚多元醇的后續使用。因此選擇了本工作較低的反應溫度以避免上述問題發生，不同溫度對揮發性醛類物質含量測定結果如表1所示。

表1 不同溫度下聚醚多元醇揮發性醛類物質含量Table 1 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different temperatures 10-6

2.2 反應時間對揮發性醛類物質的影響

加入到聚醚多元醇中的過氧化氫與聚醚多元醇中的醛類物質發生反應，反應時間太短會導致反應不完全，不能將聚醚多元醇中的醛類物質全部反應掉，而反應時間太長會增加前述導致聚醚多元醇顏色變黃影響后續產品使用的幾率，并且太長的反應時間如應用于生產的話會增加產品成本，因此需分別考察不同反應時間對聚醚多元醇的揮發性醛類物質影響，其結果如表2所示。

表2 不同反應時間下聚醚多元醇揮發性醛類物質含量Table 2 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different reaction time 10-6

2.3 過氧化氫加入配比對揮發性醛類物質的影響

過氧化氫加入量是方案考察的重要部分，如加入過氧化氫過多，會增加后期分離成本，而加入量過少，則不能起到既定作用。因此需確定一個合適的加入配比，既能達到預期效果，又能節省原料和能源成本。不同的加入配比對聚醚多元醇揮發性醛類物質影響結果如表3所示。

表3 不同加入配比（聚醚多元醇：過氧化氫，質量比）下聚醚多元醇揮發性醛類物質含量Table 3 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different proportion（sPolyether polyol：Hydrogen peroxide，mass ratio） 10-6

3 結 論

（1）溫度、反應時間、加入配比是利用過氧化氫對聚醚多元醇進行工藝處理的重要影響因素，在溫度60 ℃，按聚醚多元醇與過氧化氫質量比為100∶1的配比加入過氧化氫，恒溫反應1 h后聚醚多元醇的揮發性醛類物質含量顯著減少，同時對聚醚多元醇產品無不良影響，效果最佳。

（2）本文所述工藝既可以顯著去除聚醚多元醇揮發性醛類物質，同時又可以降低聚醚多元醇氣味。

（3）本文所述工藝簡單易行，成本低廉，無需設備改造既可以廣泛應用于聚醚多元醇批量生產中。

［1］李小斌，曹宏斌，張懿．國內聚醚多元醇的生產現狀及技術進展[J]．現代化工，2004，24(1)：36-39.

［2］朱呂民，劉益軍．聚氨酯泡沫塑料[M].第3版．北京：化學工業出版社，2005：146-151.

Process Research on Reduction of Volatile Aldehydes From Polyether Polyols by Using Hydrogen Peroxide

QIN Hao-hui1,2，LV Zhi-guo2
（1. Qingdao University of Science & Technology, Shandong Qingdao 26600，China；2. Shandong Bluestar Dongda Chemical Industry Co., Ltd., Shandong Zibo 25500，China）

Hydrogen peroxide was used to treat polyether polyols by special process. Amount of volatile aldehydes in polyether polyols before and after the treatment was measured. The results show that the treatment process with hydrogen peroxide can effectively reduce volatile aldehydes (e.g. formaldehyde, acetaldehyde, acrolein) in polyether polyols and thus significantly diminish the odor of polyether polyols, which can satisfy the low odor requirement of polyether polyols from the polyurethane industry.

Hydrogen peroxide；Polyether polyols；Volatile aldehydes

TQ 028

A

1671-0460（2015）01-0049-02

2014-07-16

秦好輝（1987-），男，山東淄博人，2009年畢業于安徽工業大學高分子材料與工程專業，研究方向：從事聚醚多元醇合成及催化劑制備工作。E-mail：qinhaohui123@163.com。