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聚醚多元醇對氣味的影響
2021-10-18 ? 閱讀 300

聚醚多元醇是一種重要的聚合物,主要用于制備各種聚氨酯材料。聚醚多元醇按其官能度、相對分子質量和分子結構的不同,大致分為軟泡聚醚、硬泡聚醚、CASE聚醚(即涂料、粘合劑、密封劑、彈性體用聚醚)和POP系列。近幾年來,隨著生產技術的不斷改進,產品質量不斷提高,而聚醚產品中存在的氣味問題卻一直沒有得到很好的解決,尤其是用于家具、汽車、服裝等行業的軟泡聚醚多元醇,直接關系到人們的日常生活,氣味問題就顯得尤為突出。

聚醚多元醇在理論上主要由低分子醛類、醇類、羧酸類物質生成,但對于氣味本身并無明確的標準,很難以數據來衡量,即使有了先進的檢測手段,聚醚多元醇的氣味也不可能完全界定,要根據人類經驗積累作出判斷。

注意:評分標準:1分-口味重;2分-口味較重;3分-略帶味道;4分-微咸;5分-沒有味道。

img-01.proxy.5ce.com.jpg

1、對聚醚類氣味的影響進行了研究。

粗聚醚中端烯基聚醚在中和過程中因聚醚分解產生醛,其分解反應如下:

img-03.proxy.5ce.com.jpg

此外,粗聚醚中還含有未反應氧化丙烯類單體、低聚物、水分等。低級揮發性物質必須通過真空去除,并且在氮氣流(又稱氮氣鼓泡)下進行脫氣可以獲得更好的效果。但是,若真空能力達不到低沸點物質脫除的條件,則必然會影響產品的氣味。因此,通過監測,發現目前裝置的最小壓強可達0.004MPa,因此生產中規定:在真空條件下,系統壓力低于0.004MPa時,連續抽真空1h,然后在氮氣流下真空脫氣5h以上,并穩定控制20~30m3/h的氮氣流量,保證聚醚制品中低沸點物質被完全去除。

2、儲存溫度對聚醚氣味的影響。

在對比分析中,發現生產線上產品的氣味明顯低于儲罐中的氣味,為了找出其原因,先對聚醚在不同貯藏溫度下的氣味進行比較。結果表明,在110~10℃貯藏條件下,聚醚氣味隨貯藏溫度的降低而降低,但貯料溫度降到50℃以下,聚醚類氣味隨時間變化不大,因此規定物料循環過濾合格后冷卻至50℃以下再移液入貯罐。

3、濾網溫度對聚醚氣味的影響。

經實地考察發現,循環過濾前濾芯吹掃會帶出大量刺鼻氣體,其氣味與聚醚產生的氣味極為相似。對產生臭味的原因進行了分析,主要是因為設備在加熱時局部過熱造成聚醚氧化分解。為此,為了保證物料循環過濾過程中不接觸過熱釜壁,規定了中和釜、過濾機等設備在使用前和使用后,必須關閉蒸汽手動閥。

4、酚胺抗氧化劑對聚醚氣味的影響。

為了防止聚醚多元醇的氧化,通常添加抗氧劑。常用的抗氧化劑是BHT(2,6-二叔丁基對甲基苯酚)和TSSH-1型復合物。在無抗氧劑聚醚和添加抗氧劑的聚醚樣品中,樣品氣味較低,添加抗氧劑后,樣品氣味明顯增加。在了解最新的抗氧化技術的基礎上,并對抗氧化劑進行了對比,發現現階段所用的抗氧化劑系統本身具有很強的氣味,而且產品具有抗燒芯性,其光穩性、抗氣熏性、防污等性能提高也達不到高檔聚氨酯制品(如枕頭、墊肩、汽車座墊等)的環保要求。為了確保聚醚產品達到所需的低氣味、優質狀態,必須進行抗氧系統的更換。

5、反應溫度對聚醚氣味的影響。

在不同溫度下,生產線上的聚醚產品氣味對比發現,在120℃以上兩批聚醚中,有兩批聚醚的氣味有明顯增加。在5℃和10℃條件下,聚合產物的臭味有明顯的下降,超過10℃后反應速率就會變慢,從而影響產品的生產效率。因此最終確定最佳聚合溫度為115℃。

6、中和工藝對聚醚氣味的影響。

原來的中和工藝為先加水,再加入85%的濃酸,然后再加入。在此過程中,由于與粗聚醚局部接觸,會導致副產物含量增加,對聚醚氣味也有一定影響。為了提高酸堿中和反應的均勻性,減少副產物的產生,現改為先在干燥器中混合水和酸,稀釋后用酸進行中和,并把中和溫度從90℃降到80℃。通過降低溫度和降低酸度,可以避免或減少酸與聚醚形成的副產物。

7、環氧丙烷的質量對聚醚的氣味有一定的影響。

與國內PO相比,進口環氧丙烷的醛值和含水率分別下降了80%和70%左右,產物質量較好,而國產PO含量較低。以國產PO和進口PO為研究對象,分別生產了3批軟泡聚醚多元醇,通過抽樣對比,發現采用進口PO制得的聚醚比國產PO制得的聚醚,其氣味得到了很大改善。而且不同批次的聚醚,其氣味也有差別。所以聚合單體PO的質量對聚醚的氣味生成也有一定的影響。

8、氣體穩定度對聚醚氣味的影響。

裝置在運行過程中,因振動、磨損等原因,隨時可能發生“漏點”,使反應釜氣密穩定性差,引起產品氣味波動。為了能夠及時發現和處理設備的“漏點”,生產中應規定,每個批次在干燥之前,必須對設備的接口、排氣閥、液位計、攪拌等進行全面檢查,及時處理“漏點”。與此同時,為了保證設備的穩定性,采用生產間歇,對反應釜、干燥罐、真空系統等進行氣密性檢測。

無論是生產聚醚,還是使用聚醚,都要了解聚醚的生產。

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