低氣味聚醚多元醇生產(chǎn)工藝技術(shù)淺述

唐兵兵

摘要：本文首先介紹了聚醚多元醇?xì)馕懂a(chǎn)生原因與影響因素，然后分析了低氣味聚醚多元醇的生產(chǎn)工藝。利用水洗精制法和中和精制法可以得到聚醚，水洗法得出的聚醚氣味比較小，而且醛含量也比較低，控制氧氣含量以及聚合溫度可以有效降低醛類物質(zhì)含量。通過對(duì)低氣味聚醚多元醇生產(chǎn)工藝技術(shù)的分析以期降低醛含量。

關(guān)鍵詞：聚醚多元醇;精制;醛含量

1 聚醚多元醇?xì)馕懂a(chǎn)生原因及影響因素

聚醚多元醇是一種低聚物，其主鏈上存在醚鍵和端基，側(cè)基上羥基數(shù)量一般大于兩個(gè)。聚醚多元醇可以和氧化烯烴催化劑催化開聚形成，起始劑一般為相對(duì)分子質(zhì)量較小的多元醇、多元胺或者其它含活潑氫的化合物。由于聚醚多元醇是由多種原料生產(chǎn)而成，而且其在生產(chǎn)過程中需要多種助劑，這就導(dǎo)致聚醚多元醇存在刺激性氣味，但是該種氣體不會(huì)對(duì)其化學(xué)性能產(chǎn)生不良影響。隨著人們生活質(zhì)量不斷提高，人們對(duì)化合物質(zhì)量以及氣味的要求也逐漸增加，這就要求相關(guān)工作人員在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低刺激性氣味，以此滿足人們的實(shí)際需求。

1.1 聚醚多元醇?xì)馕懂a(chǎn)生原因

聚醚多元醇的氣味只要是由丙烯氧基聚醚、醛類物質(zhì)、過氧化物以及抗氧劑導(dǎo)致的，雖然聚醚多元醇中的丙烯氧基含量較少，但是其也會(huì)使聚醚產(chǎn)生獨(dú)特的芳香氣味。醛類化合物主要是由歧化重排過程中的丙烯基和烯丙基通過酸性處理劑作用產(chǎn)生的，其會(huì)導(dǎo)致聚醚出現(xiàn)部分分解，進(jìn)而出現(xiàn)醛類化合物。設(shè)備密封性不好會(huì)導(dǎo)致氧氣進(jìn)入環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷，這就會(huì)使氧氣氧化而產(chǎn)生過氧化物。為了防止聚醚多元醇出現(xiàn)氧化反應(yīng)，工作人員通常會(huì)加入抗氧劑，但是由于抗氧劑本身就存在氣味，這就導(dǎo)致聚醚多元醇的氣味也隨之增加。

1.2 聚醚多元醇?xì)馕队绊懸蛩?/p>

環(huán)氧丙烷含量、抗氧劑含量、精制溫度以及加酸量會(huì)影響聚醚多元醇的氣味，含量以及溫度不同對(duì)聚醚多元醇的氣味影響程度也不同。

我國(guó)工業(yè)上常用的PO生產(chǎn)方法有氯醇法、哈康法、CHP法以及HPPO法，氯醇法和哈康法的應(yīng)用范圍比較廣泛。不同廠家采用不同生產(chǎn)方法制作出來的聚醚多元醇的PH值、過濾性以及氣味不同，但是其在總體上相差不大。抗氧劑主要有BHT、1135以及PUR68，其中PUR68的抗氧效果最好而且泡沫中的有機(jī)揮發(fā)物含量也比較少。環(huán)境溫度對(duì)于結(jié)晶鹽的成型影響程度較大，過氧化物受環(huán)境溫度影響也比較大。如下表1為不同精制溫度對(duì)聚醚多元醇?xì)馕兜挠绊懬闆r。當(dāng)溫度相對(duì)較低時(shí)，由于產(chǎn)生的結(jié)晶鹽顆粒較細(xì)，這就導(dǎo)致聚醚的氣味較小，過濾性也比較差。當(dāng)溫度相對(duì)較高時(shí)，由于制作過程中的醛類物質(zhì)和過氧化物含量增加，聚醚氣味也會(huì)隨之增加，因此為了減少聚醚多元醇的氣味必須相應(yīng)降低精制環(huán)境溫度。

傳統(tǒng)的聚醚多元醇精制方法是將磷酸溶液加入粗聚醚中，使其中和1小時(shí)，然后將其脫水、過濾，這樣就可以得到所需聚醚多元醇的成品。傳統(tǒng)精制方式中的酸堿反應(yīng)經(jīng)過一次就可以完成，但是目前的聚醚多元醇精制方式是將二者分開，先向其中加入酸然后再加入堿。隨著磷酸含量不斷增加，成品聚醚多元醇的氣味沒有出現(xiàn)明顯變化，如下表2為磷酸含量對(duì)聚醚多元醇?xì)馕兜挠绊懬闆r。

2 低氣味聚醚多元醇的生產(chǎn)工藝

粗聚醚的精制工藝主要包括中和精制法和水洗精制法，二者制作方法不同，制作出來的聚醚多元醇的醛含量也不同。

2.1 水洗精制法

利用水洗精制法制作聚醚多元醇首先需要將粗聚醚放于容量為1升的反應(yīng)釜中，然后向反應(yīng)釜中加入精制劑，再由氮?dú)庳?fù)壓置換3次，置換之后將溫度升高到110攝氏度，攪拌1小時(shí)之后再將溫度降至90攝氏度，然后再向其中加入蒸餾水，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，攪拌之后一邊將其抽至真空一邊將溫度升高到120攝氏度，當(dāng)聚醚的水分不超過0.08%時(shí)將吸附劑過濾，然后就可得到所需的成品。

2.2 中和精制法

利用中和精制法制作聚醚多元醇也是首先將粗聚醚放于容量為1升的反應(yīng)釜中，然后向反應(yīng)釜中加入蒸餾水，將水溫升至80攝氏度，攪拌1小時(shí)，然后再向其中加入磷酸，將其中和，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，之后再將聚醚精制吸附劑以及醛吸附劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌1小時(shí)，將溫度升高至120攝氏度之后將其抽至真空，直到水分含量不高于0.08%，將聚醚吸附劑過濾，然后就可以得到成品聚醚多元醇。兩種精制方式在得出成品之后都需要測(cè)定聚醚的指標(biāo)，工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照制作標(biāo)準(zhǔn)以及制作規(guī)范精制聚醚多元醇，減少聚醚的氣味以及揮發(fā)性物質(zhì)的含量。

3 總結(jié)

相關(guān)工作人員在合成低氣味聚醚多元醇時(shí)可以采用連續(xù)減壓多段控溫精餾工藝來降低聚醚中的醛，其還能有效減少聚醚多元醇的氣味。工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制反應(yīng)釜中的氧氣含量、環(huán)氧乙烷以及醛吸附劑來控制醛含量，這樣才能降低聚醚多元醇中的微量揮發(fā)性有機(jī)物。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：南京紅寶麗聚氨酯有限公司）