Dėl ko poliesterio polioliai yra būtini šiuolaikinėms poliuretano medžiagoms?

Dec 11, 2025 Palik žinutę

Poliesterio polioliai paprastai apibrėžiami kaip hidroksilo -galiniai junginiai, kurių molekulinėse grandinėse yra pasikartojančių esterių grupių, kurių vidutinė molekulinė masė paprastai svyruoja nuo 1000 iki 5000 g/mol. Jie gali būti suskirstyti į aromatinius arba alifatinius tipus, priklausomai nuo to, ar struktūroje yra aromatinių žiedų. Poliesterio poliolių pramoninė gamyba paprastai vyksta dviem pagrindiniais būdais: vienas yra tradicinis esterifikavimo-polikondensacijos procesas, kurio metu daugiabazės rūgštys (arba anhidridai/esteriai) reaguoja su polioliais; kita yra laktono monomerų polimerizacija su polioliais. Žaliavų ir sintezės sąlygų skirtumai lemia platų eksploatacinių charakteristikų spektrą, o tokios savybės kaip hidroksilo vertė, rūgšties vertė, drėgmės kiekis, klampumas, molekulinė masė, tankis ir spalvos indeksas išlieka pagrindiniais kokybės ir tinkamumo vertinimo kriterijais.

 

Poliuretano pramonėje,poliesterio polioliaivaidina svarbų struktūrinį vaidmenį. Dėl didelio esterio ir amido grupių poliškumo poliesterio -pagrindo poliuretanuose, gautos medžiagos pasižymi stipriomis sukibimo jėgomis, puikiu sukibimu, dideliu mechaniniu stiprumu ir nepaprastu atsparumu dilimui. Pasauliniu mastu Stepan, Huafon Group ir COIM atstovauja pirmaujančius tiekėjus šioje srityje, kartu jiems tenka apie 30 % visos rinkos dalies. Kinija yra didžiausia rinka, turinti maždaug 45 proc., po jos seka Europa su 20 proc., o Šiaurės Amerika – 13 proc. Tarp produktų rūšių didžiausią segmentą sudaro alifatiniai poliesterio polioliai, kurių dalis sudaro apie 62 %, o elastomerai yra svarbiausias tolesnis panaudojimas, kuris sudaro maždaug 36 % viso suvartojimo.

f77a362622509d09c04ed248644a5174

Struktūriškai alifatiniai poliesterio polioliai paprastai yra sintetinami iš alifatinių dirūgščių, tokių kaip gintaro rūgštis, glutaro rūgštis, adipo rūgštis, pimelio rūgštis, subero rūgštis ir sebacino rūgštis. Prekyboje įprastos rūšys dažniausiai yra pagrįstos adipo rūgštimi, kondensuota su dioliais arba trioliais. Šie produktai paprastai atrodo kaip baltos vaško formos kietos medžiagos arba bespalviai arba blyškiai geltoni klampūs skysčiai; kietų poliesterių lydymosi intervalas paprastai yra nuo 25 iki 50 laipsnių, o ištirpę jie sudaro didelio{4}}klampumo skysčius. Priešingai, aromatinių poliesterių poliolių pagrinde yra standžios benzeno žiedo struktūros ir jie dažniausiai sintetinami iš ftalio anhidrido, izoftalio rūgšties, tereftalio rūgšties arba trimelito anhidrido. Aromatiniams vienetams būdingas standumas ir didesnė rišlumo energija užtikrina geresnį hidrofobiškumą ir žymiai pagerina hidrolizės atsparumą, palyginti su grynai alifatinėmis sistemomis.

 

Pramoninė poliesterio poliolių gamyba dažniausiai atliekama periodiniuose reaktoriuose, vykstant esterifikavimo etapui, po kurio seka polikondensacija. Siekiant užtikrinti hidroksilo -baigtus polimerus, preparatuose paprastai naudojamas 10–50 % poliolio perteklius. Esterifikavimo metu polirūgščių arba anhidridų reakcija su polioliais sukuria oligomerinius diesterius ir triesterius, nuolat išleidžiant vandenį. Šio vandens pašalinimas laipsniškai kaitinant yra būtinas norint pagreitinti reakciją, tačiau pernelyg greitas vandens pašalinimas gali sukelti putų susidarymą ir lakiųjų diolių praradimą, todėl temperatūros kontrolė yra labai svarbi. Kai pašalinto vandens kiekis artėja prie teorinės vertės ir rūgšties vertė nukrenta žemiau maždaug 10 mgKOH/g, esterinimas iš esmės baigtas.

 

Kitas polikondensacijos etapas apima grandinės augimą per esterio -mainų reakcijas esant aukštai temperatūrai ir sumažintam slėgiui. Šį etapą galima suskirstyti į išankstinį-polikondensaciją ir galutinį polikondensaciją. Pre-polikondensacijos metu vakuumas palaipsniui mažinamas, kad būtų palaikoma kontroliuojama reakcijos aplinka, leidžianti toliau sumažinti rūgšties vertę ir pašalinti poliolio perteklių. Paskutiniame etape dominuoja esterio-mainų reakcijos, leidžiančios hidroksilo-baigtų oligomerų molekulinei masei greitai didėti, kol pasiekiami norimi klampumo ir veikimo parametrai.

 

Dėl šių kruopščiai kontroliuojamų reakcijų poliesterio polioliai tampa pagrindiniais daugelio poliuretano medžiagų statybiniais blokais, kurie palaiko pagrindinius elastomerų, klijų, sintetinės odos, dangų, didelio -našumo nusidėvėjimui-produktų ir konstrukcinių komponentų naudojimo būdus. Jų plėtra ir toliau skatina poliuretano technologijų pažangą pasaulinėse rinkose.