影響聚醚多元醇氣味因素分析
發布時間：
2019-07-01
聚醚
聚醚多元醇是一種重要的聚合物材料，主要用于制造各種聚氨酯材料。根據其不同的官能度、相對分子質量和分子結構，聚醚多元醇一般分為軟泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚（即涂料、粘合劑、密封膠和彈性體用聚醚）和POP（聚合物聚醚多元醇）系列。近年來，隨著生產技術的不斷改進，產品質量也在不斷提高，但聚醚產品的異味問題一直沒有得到很好的解決，尤其是在家具、汽車、服裝等行業中直接關系到人們日常生活使用的軟泡聚醚多元醇，其異味問題尤為突出。異味問題尤為突出。
理論上，聚醚多元醇的異味主要由低分子醛、醇和羧酸產生，但異味本身并沒有具體的標準，難以用數據衡量。即使借助先進的檢測儀器，也無法完全界定聚醚多元醇的異味，只能根據人的經驗來判斷。我們必須依靠人們的經驗來做出決定。
注意：評分標準：1分-嚴重異味；2分-異味重；3分-略有異味；4分-輕微異味；5分-無異味。
1系統真空度對聚醚異味的影響
在粗聚醚中端烯基聚醚的中和過程中，聚醚分解成醛，分解反應如下式所示：
同時，粗聚醚中還存在未反應的環氧丙烷單體、低聚物和水。必須通過真空除去低揮發物，并在氮氣流下進行脫氣處理（俗稱氮氣鼓泡）才能達到更好的效果。但是，如果真空能力達不到去除低沸點物質的條件，勢必會影響聚醚產品的異味。因此，實驗中監測了當前設備的最低壓力。從監測結果可以看出，當前設備的壓力可以達到0.004 MPa以下。因此，生產中規定，真空過程中系統壓力低于0.004 MPa后，繼續真空1小時，然后在氮氣流下真空脫氣5小時以上。同時，氮氣流量穩定控制在20～30 m3/h，以確保聚醚產品中的低沸點物質完全去除。
2儲存溫度對聚醚異味的影響
通過對保留樣品的對比，發現生產線上的產品異味明顯低于儲罐中的產品。為查明原因，實驗首先對比了不同儲存溫度下聚醚的異味。與110～10℃儲存的聚醚相比，發現聚醚的異味隨著儲存溫度的降低而降低，但儲存物料冷卻到50℃以下后，聚醚的異味隨時間的延長變化不大。因此，規定物料經過循環過濾后應冷卻至50℃以下，然后轉移至儲罐儲存。
3過濾溫度對聚醚異味的影響
通過現場調查發現，循環過濾前對過濾器進行吹掃時，會帶出大量的刺激性氣體，其氣味與聚醚產生的氣味非常相似。分析其氣味原因，主要是由于加熱過程中設備局部過熱，導致聚醚氧化分解。因此，為確保物料循環過濾時不會接觸到過熱釜壁，生產中規定，使用中和釜、過濾器等設備前后必須關閉蒸汽手動閥。
4酚/胺類抗氧化劑對聚醚異味的影響
在軟泡聚醚多元醇的生產中，常添加抗氧化劑以防止聚醚氧化。一般添加BHT（2,6-二叔丁基-對甲酚）和TSSH-1復合抗氧化劑。通過將不添加抗氧化劑的空白聚醚樣品與添加抗氧化劑的聚醚樣品進行對比，發現空白樣品的氣味較低，添加抗氧化劑后樣品的氣味明顯增加。通過了解最新的抗氧化劑技術并對抗氧化劑進行對比，發現現階段使用的抗氧化劑體系氣味較重，且在耐芯燒、耐光、防熏、防織物污染等產品性能的改善上，無法滿足高級聚氨酯產品（如枕頭、肩墊、汽車坐墊等）的環境要求。為確保聚醚產品達到理想的低異味、高質量狀態，必須更換抗氧化劑體系。
5聚合溫度對聚醚異味的影響
通過對比生產線上不同溫度下聚醚產品的異味，發現兩批聚合溫度超過120℃的聚醚產品異味明顯高于同時生產的聚醚產品。當聚合溫度分別降低5℃和10℃時，產品的異味會降低，但當聚合溫度高于10℃時，聚合反應速度會變慢，生產效率會受到影響。因此，最佳聚合溫度為115℃。
6中和過程對聚醚異味的影響
原來的中和工藝是先加水，然后液位轉移后加85%的濃酸。在這個過程中，由于局部濃酸與粗聚醚接觸，副產物增多，也一定程度上影響了聚醚的異味。為提高酸堿中和反應的均勻性，減少副產物的產生，現改為在干燥釜中將水和酸混合，稀釋酸后再用于中和，并將中和溫度從90℃降至80℃。在較低溫度和較低酸濃度條件下，可以避免或減少酸與聚醚反應產生的副產物。
7聚合單體環氧丙烷的質量對聚醚異味的影響
進口環氧丙烷（PO）的醛值和水含量比國產PO分別低約80%和70%。產品質量好，而國產PO質量較差。實驗中分別用國產PO和進口PO生產了三批軟泡聚醚多元醇。通過取樣對比，用進口PO生產的聚醚在氣味方面優于用國產PO生產的聚醚。而且不同批次生產的聚醚異味也不同。因此，聚合單體PO的質量對聚醚異味的產生也有一定的影響。
8設備氣密性穩定性對聚醚異味的影響
設備運行過程中，由于振動、磨損等原因，隨時可能出現“泄漏點”，導致反應釜氣密性穩定性差，造成產品異味波動。為及時發現和處理設備的“泄漏點”，生產中應規定每批產品在干燥前應對設備的接口、排氣閥、液位計、攪拌等進行全面檢查，及時處理“泄漏點”。同時，為保證設備的穩定性，應采用間歇生產的方式對反應釜、干燥釜、真空系統等的氣密性進行檢查。
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