塑料 聚氨酯生产用多元醇 近红外光谱法测定羟值-编制说明.pdf

1任务来源

根据国标委发[2023]58号《关于下达2023年第三批推荐性国家标准计划及相

关标准外文版计划的通知》下达的计划，国家标准《塑料聚氨酯生产用多元醇

近红外光谱法测定羟值》由全国塑料标准化技术委员会归口，黎明化工研究设计

院有限责任公司（以下简称黎明院）、旭川化学（苏州）有限公司（以下简称旭

川化学）为主要起草单位，该项目计划编号T-606，项目周期16个月。

2制定标准的目的和意义

《全球聚氨酯市场》中指出，2020年全球的聚氨酯总产量已经达到2319wt

左右，产值约为674.5亿欧元，到2025年全球聚氨酯消耗量预计将超过3000wt。

2020年我国聚氨酯总消耗量约1175wt，2025年预计将达到1828wt。聚氨酯作为化

工高端材料/新材料，在实际的工业生产中发挥着越来越重要的作用。

聚氨酯是多元醇（包括二元醇）和多异氰酸酯（包括二异氰酸酯）等的反应

产物。有机多异氰酸酯及（聚醚、聚酯等）低聚物多元醇两大主要原料，通常占

聚氨酯制品（不包括溶剂）质量的80%以上。聚氨酯生产用多元醇主要包括聚醚

多元醇、聚酯多元醇、其他多元醇及含活性氢低聚物。

聚醚多元醇是分子端基（或/及侧基）含两个或两个以上羟基、分子主链由

醚链（－Ｒ—Ｏ—Ｒ—）组成的低聚物，包括通用聚醚多元醇（即用常规碱催

化工艺制备的聚氧化丙烯多元醇）、具有高伯羟基含量的高活性聚醚多元醇、含

有各种元素或芳/杂环结构的特种功能性聚醚多元醇、分子量分布极窄的低不饱

和度高分子量聚醚多元醇等。为了增加软质泡沫塑料的硬度，近些年生产厂家还

开发了以聚醚多元醇为基础的聚合物多元醇和聚脲多元醇等有机聚合物填充多

元醇，属于特殊的聚合物改性聚醚多元醇。此外，还有聚四氢呋喃二醇，是一类

特种高性能聚醚多元醇。

聚酯多元醇，广义上包括常规聚酯多元醇（由二元羧酸与二元醇等通过缩聚

反应得到的聚酯多元醇）、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇，它们含酯基（Ｃ

ＯＯ）或碳酸酯基（ＯＣＯＯ）。常规聚酯多元醇，根据是否含苯环又可分为常

规脂肪族聚酯多元醇、常规芳香族聚酯多元醇、高分子量聚酯多元醇、二聚体聚

酯二醇、带侧基的特种聚酯多元醇、聚合物聚酯多元醇；聚己内酯多元醇包括聚

己内酯二醇、聚己内酯三醇及聚己内酯四醇等；聚碳酸酯多元醇包括聚碳酸酯二

醇、聚碳酸酯三醇等。

除聚醚多元醇和聚酯多元醇两大类低聚物（齐聚物）多元醇外，其他多元醇

及含活性氢低聚物也用作聚氨酯的原料，包括聚丙烯酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、

生物基多元醇、端氨基聚醚、氨酯多元醇、聚醚酯二醇等。

综上所述，聚氨酯生产用多元醇种类众多，其化学性质存在较大的差异，故

在对其羟值的检测上需要不同的化学滴定方法。化学滴定方法在测试过程中使用

有毒有害试剂，不利于环保及人类健康，且测试时间长、步骤繁琐，对于测试人

员要求较高，很难实现大批量样品的快速测定，不能及时指导工艺生产，较难适

应产品工业化生产检测的需要。

近红外光谱分析技术是一种利用有机化学物质在近红外光谱区内的光学特

性，对物质定性或定量快速测定的分析技术。样品的近红外光谱记录了含氢基团

（C-H、N-H、O-H）的倍频与合频信息，而光谱信息也与物质本身的化学组成与

含量相关，利用化学计量学方法建立多元醇的羟基含量与近红外光谱信息的定量

分析预测模型，通过模型测定多元醇的羟值。

羟值既是衡量聚酯多元醇产品分子量及质量的主要指标之一，又是下游产品

各原料投用量的重要参考依据，其测定量巨大且对准确度要求较高。近红外光谱

法测定羟值简便快速、测试准确、样品无损、无需试剂、不污染环境、可实现快

速测量和在线测量，在工业生产中，已逐步代替传统的化学滴定方法。

编制近红外光谱法测定聚氨酯生产用多元醇羟值的国家标准，能满足工业量

产化生产中快速检测及在线检测的需求，对于统一该方法的关键技术内容具有重

要意义。

3国内外标准情况调研

聚氨酯材料是一种性能卓越的有机高分子材料，它被誉为“第五大塑料”，

发展至今已形成庞大的合成材料类别，已跃居合成材料第6位，其凭借着性能优

良、品种繁多的特点，广泛应用于建筑、交通、航空、化工、轻工、机电、冶金

和医疗卫生等领域，其需求量年增长率达到6%～8%。聚氨酯生产用多元醇作为

聚氨酯软链段成分，对聚氨酯材料性能有十分重要的影响，其羟值在国内外生产

中均为重要的技术指标。

目前聚氨酯生产用多元醇羟值测定的方法国内有GB/