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聚醚多元醇是一種主要的高分子材料源料, 適用于制作各種各樣聚氨酯材料。按照其聚合度、相對分子質量及化學結構式的各種, 聚醚多元醇大致又可分為軟泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚(即建筑涂料、膠黏劑、密封劑及聚氨酯彈性體用聚醚)和POP(聚合物聚醚多元醇)系列產品。

近些年, 伴隨著生產工藝流程的不斷完善, 企業產品的品質也在不斷提升, 但聚醚產品的氣味兒現象依然還沒有取得有效的處理, 特別是在是運用于家具、車輛、服飾等領域的軟泡聚醚多元醇, 與大家的生活起居真接有關, 氣味兒現象變得尤其明顯。

從基礎理論上講, 聚醚多元醇的氣味兒主要是低分子結構的醛類、醛類、羧基類化合物發生的, 而對氣味兒而言自身還沒有詳細的標淮, 無法用信息來評判, 即便在有優秀測試儀器的協助下, 聚醚多元醇的氣味兒也沒法詳細地對其進行界定, 必須要通過人的實踐經驗累積才可以作出判斷。

注:評定標準:1 分-味兒比較嚴重;2分-味兒偏重;3 分-有一點味兒;4分-輕度味兒;5分-無氣味。

聚醚的生產流程示意圖

聚醚多元醇發生直接影響氣味兒的要素

系統真空度對聚醚氣味兒的直接影響

粗聚醚中端烯基聚醚在中和階段中因為聚醚進行分解產生醛, 其化合反應見上式:

另外, 粗聚醚中還存有未反應的氧化丙烯單體、低聚物、水份等。低揮發物必須要經真空脫除, 并且脫氣階段在氮氣流(別名N2鼓泡)下進行會獲得更有效的作用。但假如真空效果達不到將低沸點化學物質脫出的標準, 必然將影響聚醚產品的氣味。因此試驗對現行標準裝置的最低壓力通過了監控, 根據監控得知,現行標準裝置的工作壓力能夠實現0.004 MPa以內, 因而生產中要求:真空階段中系統壓力不超過0.004 MPa后,再次抽真空1 h, 隨后在氮氣流下真空脫氣5 h左右, 另外將氮氣總流量平穩控制在20 ～ 30 m3 /h, 以保證將聚醚產品中的低沸點物質徹底去除。

存儲溫度對聚醚氣味的直接影響

根據對留樣的比較得知, 生產線上產品的氣味兒顯然不超過貯罐中產品的氣味兒, 為找尋問題, 試驗先要對聚醚通過各種存儲溫度下的氣味兒通過比較。比較聚醚在110 ～ 10℃下的存儲狀況下得知, 伴隨著存儲溫度的減少, 聚醚氣味兒也會跟著減少, 但存儲源料減溫至50℃以內, 聚醚氣味兒伴隨著時間的增加無顯然轉變, 因此要求源料循環系統過慮及格后減溫至50℃以內再移液到儲槽中儲存。

過濾機溫度對聚醚氣味兒的直接影響

根據現場觀察得知, 在循環過濾前對過濾機通過吹掃時, 會攜帶很多嗆鼻的氣體, 其氣味兒與聚醚發生的氣味兒極其類似。解析氣味兒發生的問題, 主要是因為設施加熱階段中部分過熱發生聚醚氧化進行分解。因而為確保在源料循環過濾時不觸碰超溫釜壁, 生產的中要求中和釜、過濾機等設施在應用前和應用后必須要關掉蒸汽手動閥。

酚/胺類抗氧劑對聚醚氣味兒的直接影響

在軟泡聚醚多元醇生產中經常添加抗氧化劑來避免聚醚的空氣氧化。一般添加的抗氧化劑為BHT(2, 6-二叔丁基對甲基苯酚)和一種TSSH-1復合型類抗氧化劑。根據對沒加抗氧化劑的空白聚醚和添加抗氧化劑的聚醚試品比較, 得知空白樣的氣味兒較低, 添加抗氧化劑后,試品氣味兒顯然擴大。根據了解最新的抗氧化劑工藝,并對抗氧化劑進行了比較, 得知目前應用的抗氧化劑體系自身含有極強的氣味兒, 且對工藝品的抗燒芯性、光穩定性、抗氣熏性、抗織物環境污染等特性的改進也達不到高端聚氨酯制品(如枕芯、肩墊、汽車座墊等)的環保健康標準。為確保聚醚產品實現理想的低氣味兒、高質量狀態, 必須要更改抗氧化劑體系。

聚合溫度對聚醚氣味兒的直接影響

根據對生產線上各種溫度下的聚醚產品通過氣味兒比較得知, 在其中兩支聚合物溫度超出120℃的聚醚較同時生產的聚醚氣味兒顯然擴大。當聚合物溫度各自減少5℃和10℃時, 產品氣味兒有一定的減少, 但超出10℃左右則聚合反應速率很慢, 直接影響生產率。因此最終確認較合適的聚合物溫度為115℃。

中和階段對聚醚氣味兒的直接影響

原中和階段是先放水, 再移液后添加85%的濃酸。該加工工藝階段因其部分濃酸與粗聚醚觸碰, 導致副產物的增加, 這在一定效果上也直接影響了聚醚的氣味兒。為改進強酸強堿中和反應的勻稱性, 減少副產品的發生, 現改成先往干躁釜上將水和酸混和, 將酸稀釋液后再用以中合, 而且將中合溫度由90℃降至80℃。在較低的溫度及較低的酸濃度值標準下, 可防止或降低酸與聚醚產生的副產品。

聚合單體環氧丙烷品質對聚醚氣味兒直接影響

進口環氧丙烷(PO)的醛值和水分比國內生產的PO減少了約80%和70%, 產品品質非常好, 而國內生產的PO的品質較弱。試驗用國內生產的PO和進口PO各生產的3批軟泡聚醚多元醇, 根據抽樣比較, 應用進口PO所生產的的聚醚較國內生產的PO所生產的的聚醚, 在氣味兒上有明顯的改進。而且各種批號生產的的聚醚, 在氣味兒上也存有差別。因而聚合單體PO的品質對聚醚氣味兒的發生也存在一定的直接影響。

設備氣密穩定性對聚醚氣味兒的直接影響

設備在運轉階段中因為振動和損壞等問題, 隨時隨地將會出現“漏點”, 導致反應罐的氣密性穩定性和可靠性差,發生產品氣味兒發生起伏。為能及時處理與解決設備的“漏點” , 生產的中應要求每一批產品在干躁前必須對設備的插口、自動排氣閥、液位變送器、攪拌等通過全方位檢測, 妥善處理“漏點”。另外, 為保證設備的穩定性和可靠性,運用生產的間歇性, 對反應罐、干躁釜、超濾裝置等通過密封性監控。

我們不生產聚醚，我們應用聚醚，因此，人們要掌握聚醚的生產的過程。