聚醚

聚醚多元醇是一種重要的高分子原料, 主要用于制作各種聚氨酯材料。根據(jù)其官能度、相對分子質(zhì)量及分子結(jié)構(gòu)的不同, 聚醚多元醇大體上又分為軟泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚(即涂料、膠粘劑、密封膠及彈性體用聚醚)和POP(聚合物聚醚多元醇)系列。近年來, 隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn), 產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷提高, 但聚醚產(chǎn)品的氣味問題還是沒有得到很好的解決, 尤其是應(yīng)用于家具、汽車、服裝等行業(yè)的軟泡聚醚多元醇, 與人們的日常生活直接相關(guān), 氣味問題顯得尤為突出。氣味問題顯得尤為突出。

      從理論上講, 聚醚多元醇的氣味主要是低分子的醛類、醇類、羧酸類物質(zhì)產(chǎn)生的, 而對氣味來說本身沒有具體的標(biāo)準(zhǔn), 難以用數(shù)據(jù)來衡量, 即使在有先進(jìn)檢測儀器的幫助下, 聚醚多元醇的氣味也無法完整地加以定義, 必須依靠人的經(jīng)驗(yàn)積累才能做出判定。必須依靠人的經(jīng)驗(yàn)積累才能做出判定。才能

注:評分標(biāo)準(zhǔn):1 分-味道嚴(yán)重;2分-味道較重;3 分-有一點(diǎn)味道;4分-輕微味道;5分-無味。

1系統(tǒng)真空度對聚醚氣味的影響

粗聚醚中端烯基聚醚在中和過程中由于聚醚分解生成醛, 其分解反應(yīng)見下式：

   同時(shí), 粗聚醚中還存在未反應(yīng)的氧化丙烯單體、低聚物、水分等。低揮發(fā)物必須經(jīng)真空脫除, 而且脫氣過程在氮?dú)饬?俗稱氮?dú)夤呐?下進(jìn)行會(huì)取得更好的效果。但如果真空能力達(dá)不到將低沸點(diǎn)物質(zhì)脫出的條件, 勢必將影響聚醚產(chǎn)品的氣味。所以實(shí)驗(yàn)對現(xiàn)行裝置的最低壓力進(jìn)行了監(jiān)測, 通過監(jiān)測可知,現(xiàn)行裝置的壓力可以達(dá)到0.004 MPa以下, 因此生產(chǎn)中規(guī)定:真空過程中系統(tǒng)壓力低于0.004 MPa后,繼續(xù)抽真空1 h, 然后在氮?dú)饬飨抡婵彰摎? h以上, 同時(shí)將氮?dú)饬髁糠€(wěn)定控制在20 ～ 30 m3 /h, 以確保將聚醚產(chǎn)品中的低沸點(diǎn)物質(zhì)完全除去。

2貯存溫度對聚醚氣味的影響

通過對留樣的對比發(fā)現(xiàn), 生產(chǎn)線上產(chǎn)品的氣味明顯低于貯罐中產(chǎn)品的氣味, 為尋找原因, 實(shí)驗(yàn)首先對聚醚進(jìn)行不同貯存溫度下的氣味進(jìn)行對比。比較聚醚在110 ～ 10℃下的貯存情況下發(fā)現(xiàn), 隨著貯存溫度的降低, 聚醚氣味也隨之降低, 但貯存物料降溫至50℃以下, 聚醚氣味隨著時(shí)間的延長無明顯變化, 所以規(guī)定物料循環(huán)過濾合格后降溫至50℃以下再移液到貯罐中保存。

3過濾機(jī)溫度對聚醚氣味的影響

通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn), 在循環(huán)過濾前對過濾機(jī)進(jìn)行吹掃時(shí), 會(huì)攜帶大量刺鼻的氣體, 其氣味與聚醚產(chǎn)生的氣味極為相似。分析氣味產(chǎn)生的原因, 主要是由于設(shè)備加熱過程中局部過熱導(dǎo)致聚醚氧化分解。因此為保證在物料循環(huán)過濾時(shí)不接觸過熱釜壁, 生產(chǎn)中規(guī)定中和釜、過濾機(jī)等設(shè)備在使用前和使用后必須關(guān)閉蒸汽手動(dòng)閥。

4酚/胺類抗氧劑對聚醚氣味的影響

在軟泡聚醚多元醇生產(chǎn)中常常加入抗氧劑來防止聚醚的氧化。一般加入的抗氧劑為BHT(2, 6-二叔丁基對甲基苯酚)和一種TSSH-1復(fù)合類抗氧劑。通過對未加抗氧劑的空白聚醚和加入抗氧劑的聚醚樣品對比, 發(fā)現(xiàn)空白樣的氣味較低, 加入抗氧劑后,樣品氣味明顯增大。通過了解最新的抗氧劑技術(shù),并對抗氧劑進(jìn)行了對比, 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段使用的抗氧劑體系本身帶有較強(qiáng)的氣味, 且對制品的抗燒芯性、光穩(wěn)定性、抗氣熏性、抗織物污染等性能的改善也達(dá)不到高檔聚氨酯制品(如枕頭、墊肩、汽車坐墊等)的環(huán)保要求。為保證聚醚產(chǎn)品達(dá)到理想的低氣味、高品質(zhì)狀態(tài), 必須更換抗氧劑體系。

5聚合溫度對聚醚氣味的影響

通過對生產(chǎn)線上不同溫度下的聚醚產(chǎn)品進(jìn)行氣味對比發(fā)現(xiàn), 其中兩批聚合溫度超過120℃的聚醚較同期生產(chǎn)的聚醚氣味明顯增大。當(dāng)聚合溫度分別降低5℃和10℃時(shí), 產(chǎn)品氣味有所降低, 但超過10℃以上則聚合反應(yīng)速度變慢, 影響生產(chǎn)效率。所以最后確定較適宜的聚合溫度為115℃。

6中和過程對聚醚氣味的影響

原中和過程是先加水, 再移液后加入85%的濃酸。該工藝過程中因局部濃酸與粗聚醚接觸, 造成副產(chǎn)物的增多, 這在一定程度上也影響了聚醚的氣味。為改善酸堿中和反應(yīng)的均勻性, 降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生, 現(xiàn)改為先在干燥釜中將水和酸混合, 將酸稀釋后再用于中和, 并且將中和溫度由90℃降為80℃。在較低的溫度及較低的酸濃度條件下, 可避免或減少酸與聚醚生成的副產(chǎn)物。

7聚合單體環(huán)氧丙烷質(zhì)量對聚醚氣味影響

進(jìn)口環(huán)氧丙烷(PO)的醛值和水分比國產(chǎn)PO降低了約80%和70%, 產(chǎn)品質(zhì)量較好, 而國產(chǎn)PO的質(zhì)量較差。實(shí)驗(yàn)用國產(chǎn)PO和進(jìn)口PO各生產(chǎn)3批軟泡聚醚多元醇, 通過取樣對比, 使用進(jìn)口PO所生產(chǎn)的聚醚較國產(chǎn)PO所生產(chǎn)的聚醚, 在氣味方面有較大的改善。并且不同批次生產(chǎn)的聚醚, 在氣味方面也存在差異。因此聚合單體PO的質(zhì)量對聚醚氣味的產(chǎn)生也具有一定的影響。

8設(shè)備氣密穩(wěn)定性對聚醚氣味的影響

設(shè)備在運(yùn)行過程中由于震動(dòng)和磨損等原因, 隨時(shí)可能出現(xiàn)“漏點(diǎn)”, 造成反應(yīng)釜的氣密穩(wěn)定性差,導(dǎo)致產(chǎn)品氣味產(chǎn)生波動(dòng)。為能及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理設(shè)備的“漏點(diǎn)” , 生產(chǎn)中應(yīng)規(guī)定每一批產(chǎn)品在干燥前都要對設(shè)備的接口、排氣閥、液位計(jì)、攪拌等進(jìn)行全面檢查, 及時(shí)處理“漏點(diǎn)”。同時(shí), 為確保設(shè)備的穩(wěn)定性,利用生產(chǎn)間歇, 對反應(yīng)釜、干燥釜、真空系統(tǒng)等進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)。