聚酯多元醇

聚酯多元醇通常是由有機二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二元醇)縮合（或酯交換）或由內酯與多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、鹵代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、1，4-丁二醇等。硬質聚氨酯泡沫塑料所用的聚酯以芳香族聚酯多元醇居多。塗料用聚酯樹脂（分子量2000-5000）主要以新戊二醇和間、對苯二甲酸等。彈性聚氨酯材料最常用的聚酯多元醇是由己二酸與乙二醇縮合製得，可加入少量三元醇如三羥甲基丙烷替代部分二醇製得輕度支化的聚酯，其相對分子質量為2000左右。軟泡用聚酯多元醇是相對分子質量較低的線性或輕度支化的端羥基飽和聚酯。

聚酯的製備採用間歇法，多元醇與二元酸或酸酐在140～200℃進行酯化和縮聚反應，常壓蒸除生成的水、甲醇，在反應後期減壓除去水，使反應向生成低酸值聚酯多元醇的方向進行。也可持續通入氮氣等惰性氣體以帶出水，也可以加入甲苯、二甲苯等，迴流時用分水器將生成的水緩慢帶出。比如金陵石化公司塑料廠研究所研製的一種苯酐聚酯多元醇的羥值為360～400mgKOH/g，酸值≤2.0mgKOH/g，水分≤0.1%，粘度≤4000mPa·s。

聚酯多元醇的特性及用途：聚酯型聚氨酯因分子內含有較多的酯基、氨基等極性基團，內聚強度和附著力強，具有較高的強度、耐磨性。脂肪族（多指已二酸聚酯）聚酯二元醇多用於生產澆注型聚氨酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、微孔聚氨酯鞋底、PU革樹脂、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯油墨及色漿、織物塗層等。由已二酸與1,4-丁二醇、1,6-已二醇或乙二醇製得的聚酯二醇為蠟狀固體，得到的聚氨酯彈性體結晶性強，初粘力大，得到製品的機械強度也較高；由帶側基的基地製得的聚酯如PMA和PPA常溫呈液態，柔軟，用於油墨、軟革等，PMA耐水解性較好。

乙二酸聚酯國內的主要生產商有山東煙台合成革廠，山東煙台華大化學工業公司，青島新宇田化工有限公司，浙江華峰聚氨酯有限公司，長興化學工業（廣東）股份有限公司，上海優酯化學品有限公司，廣東佛山高明區業晟聚氨酯有限公司等等。

芳香族聚酯多元醇是指由苯酐與二元醇或者三元醇（EG、PG、DEG、DPG、TMP、NPG、MPD、BDO、HDO）聚合得到的聚酯多元醇，由於分子中含有苯環剛性基團，可以起到增強作用，且價格較已二酸聚酯便宜，因此用於替代或部分替代的乙二酸聚酯，用於硬質泡沫，膠粘劑和彈性體。有增加製品強度，耐熱性及降低成本的作用。

工業上生產聚酯多元醇的方法。

1.一般都採用間歇法生產：生產時首先把羧酸與二元醇加入反應器中熔融，通入氮氣，於150℃左右反應生成水，逐步蒸出，釜內生成低聚酯混合物(低分子量聚酯多元醇）。隨水分的蒸出，釜內溫度逐漸升高，在170～230℃下，真空度逐步降到500Pa，將過量的二元醇和少量副反應產物(低分子聚酯、醛及酮)與反應生成的殘留水一起蒸出。

2.也可將惰性氣體，(氮氣，二氧化碳).鼓泡通入羧酸與二元醇的混合物中除水，但一元醇的損失量高於直接真空蒸餾。

3.也可使用甲苯或二甲苯之類的惰性溶劑迴流去水。本法在常壓陽較低溫度(145～190°C)下進行，這種方法的反應條件溫和，但在工業上不及前面兩種使用普遍。

4.生產控制。

生產聚酯多元醇時需要嚴格地監測酸值、羥值。以及黏度的變化，以確保生產出合格的聚酯多元醇。

聚氨酯膠黏劑用的聚酯多元醇質量要高，除分子量(羥值)外，酸值特別重要，因為它是殘留端羧基的量度。端羧基與異氰酸酯反應生成醯胺並放出二氧化碳，這不僅造成鏈的終止，還形成討厭的氣泡。這種醯氨基還能與異氰酸酯反應生成醯脲基。聚酯中殘留的酸還會對聚氨酯反應起催化作用，產生不良的影響，並降低聚氨酯的水解穩定性。因此，一般要求酸值小於1mgKOH/g，甚至還常要求小於0.5g：KOH/g;但酸值太低(會使反應生成聚氨酯樹脂的速度太快而影響操作，酸值以0.3-0.5mgKOH/g為最宜。

製備聚酯多元醇中加入催化劑可縮短縮聚反應時間：但催化劑不容易除去，對下一步聚氨酯反應有不良的影響，用量不大無影響。無機催化劑有乙酸鋅與三氧化銻或乙酸鋅與三氧化銻的混合物等，添加量為100～300ppm；有機催化劑有鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯等，添加量為15～100ppm。

聚酯多元醇不屬於危險運輸品，貯運容器的材料可用碳鋼、鋁、不鏽鋼以及聚乙烯或聚丙烯。液態聚酯在低溫下長期貯存偶爾出現渾濁，於80℃左右經短時間加熱可以消除這種現象，且質量不受影響。聚酯多元醇易於吸濕，貯運應避免大氣中的水分進入。為了減少逆反應，溫度不超過120℃。產品應貯存在室溫下隔絕空氣的密封桶內，或貯存於70-110℃加熱保溫、充氮氣的容器內。

聚酯多元醇基本無毒性，當不慎進入眼內或濺落到皮膚上時應立即用大量水沖洗。長期接觸皮膚可產生輕微的刺激，操作時最好戴上防護鏡和手套。