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聚醚多元醇的合成

聚醚多元醇的合成分为原料预处理、聚合反应、后处理等三个步骤。

聚醚多元醇的合成如下:

1.原料预处理。

为了保证聚醚多元醇合成的反应速度，保证其分子量的控制及产品色

不饱和度等，除了要求聚合单体具有较高的纯度外，还要求聚合单体

必须具有高纯度。同时避免催化剂、起始剂进入反应系统中的水、醛、

氧、多羟基糖和其他微量杂质，所以在反应前要先对原料进行预处理。

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环氧丙烷为低沸点无色液体，沸点只有℃，挥发气体有醚味，易

挥发、易燃、有毒，在使用时应注意防护。在酸性催化作用下，由于

环氧丙烷分子的非对称性，在开环过程中可能发生异构反应。环氧乙

烷相对环氧丙烷而言，更易燃、易挥发，且易爆，在使用中，应严格

实施安全防护措施。

原材料中很多杂质会对聚合反应产生不必要的副反应，从而影响反应

的顺利进行和产品的质量，比如醛类化合物的存在，就像自由基一样，

在聚合过程中扮演着阻聚剂的角色，所以必须严格控制原料中醛的含

量。国际上主要公司对环氧丙烷原料醛含量，一般规定不得超过

50mg/L，日本三洋化成公司甚至要求乙醛含量不能超过10mg/L。

而目前国内工业级环氧丙烷中的醛含量大多在400mg/L左右，与国外

控制指标存在较大差距。在聚合过程中，作为类自由基阻聚剂的杂质，

以及氯离子，可以终止正常的聚合链生长。

同时，含水率也是一个重要的杂质，在开环聚合过程中，有两个不利

因素。其一，微量水可以作为起始剂，与环氧类单体反应，增加指定

配方的起始剂数，导致合成。

其次，水是一种链式终止剂，还会影响开环聚合的正常进行。所以，

环氧树脂主要原料的含水率要求不超过0.05%。另外，在原料的预处

理过程中，一般的方法是对起始剂与催化剂进行预混合，产生金属烃

类氧化物，然后通过真空脱水加入聚合反应釜。

2.开环聚合。

2100kJ1500kJ

环氧乙烷与环氧乙烷在聚合过程中分别产生和的热能，

环氧树脂的开环聚合是放热反应，需要及时消除反应热。此外，氧会

对聚合反应产生氧化阻聚作用，因此在反应前，要把氮送到聚合反应

装置中，进行置换，确保反应在无氧条件下进行，与此同时，在反应

过程中，要不间断地通入干氮，以制得高品质的聚醚多元醇。

3.后处理程序。

所制备的聚醚多元醇粗品，需进行后处理。再加工主要包括中和、吸

附、脱水、过滤、精馏等单元。通过一系列后处理，聚醚多元醇不但

要对其进行中和，滤除残余催化剂的杂质，而且还采用吸附、脱水、

蒸馏等步骤，使之得到含水量低、色泽浅、无异味、性能均匀的聚醚

制品。对聚醚的精炼，国内外厂商均给予了高度重视，并了很多有

益的探索。

主要的精制方法可以大致如下。根据具体情况，在实际生产中经常采

用多种组合精制方法。

(1)用无机酸或有机酸中和。

用碱土金属氢氧化物作催化剂如氢氧化钙，氢氧化钡，氢氧化锶等()

系统用于生产聚醚多元醇的聚合反应，中和用无机酸作中和剂是很少

的，这是因为在工业中用有机酸作为中和剂，如已二酸，这是一种不

易被过滤除去的盐。丙二酸、丁二酸、酒石酸等。对以碱金属氢氧化

物为催化剂的系统，建议以盐酸、磷酸、稀硫酸等为中和剂，由于无

机酸是以盐酸、磷酸、稀硫酸等为催化剂，粒径大，易于进行分离操

作，工业中最常用的无机酸是酸性较弱、对设备的腐蚀性较小的磷酸。

(2)吸附

吸收操作主要是用来去除聚醚多元醇中的催化剂等离子及有色物质，

常用的吸附剂有硅酸镁、硅酸铝、活性炭、分子筛、硅藻土、中性木

炭等。一般说来，该系统吸附能力控制在一段时间内就能达到平衡，

接触时间过长，反而会使聚醚的色泽加深，故而吸附操作时间多在

30~40min。在吸附过程中，温度太高，会发生氧化；温度太低，系统

100

粘度增大，导致吸附困难，所以，处理温度一般在℃左右。

3)离子交换。

工业化生产中，一般使用中和吸附方法，而对聚醚有很高要求的特殊

聚醚也可用离子交换法处理，该工艺既可有效去除聚醚多元醇中的金

属离子，又可除去聚醚中有色、有毒物质。并结合传统的中