影響聚醚多元醇氣味因素分析
發(fā)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(jù)其不同的官能度、相對分子質(zhì)量和分子結(jié)構(gòu)，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(chǎn)技術(shù)的不斷改進，產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷提高，但聚醚產(chǎn)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(yè)中直接關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉ钍褂玫能浥菥勖讯嘣?，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(chǎn)生，但異味本身并沒有具體的標準，難以用數(shù)據(jù)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(jù)人的經(jīng)驗來判斷。我們必須依靠人們的經(jīng)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(tǒng)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(yīng)如下式所示：
同時，粗聚醚中還存在未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷單體、低聚物和水。必須通過真空除去低揮發(fā)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(zhì)的條件，勢必會影響聚醚產(chǎn)品的異味。因此，實驗中監(jiān)測了當前設(shè)備的最低壓力。從監(jiān)測結(jié)果可以看出，當前設(shè)備的壓力可以達到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)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(wěn)定控制在20～30 m3/h，以確保聚醚產(chǎn)品中的低沸點物質(zhì)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(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品異味明顯低于儲罐中的產(chǎn)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(fā)現(xiàn)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(guī)定物料經(jīng)過循環(huán)過濾后應(yīng)冷卻至50℃以下，然后轉(zhuǎn)移至儲罐儲存。
3過濾溫度對聚醚異味的影響
通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，循環(huán)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(chǎn)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(shè)備局部過熱，導(dǎo)致聚醚氧化分解。因此，為確保物料循環(huán)過濾時不會接觸到過熱釜壁，生產(chǎn)中規(guī)定，使用中和釜、過濾器等設(shè)備前后必須關(guān)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(chǎn)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(fù)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(fā)現(xiàn)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(shù)并對抗氧化劑進行對比，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)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(chǎn)品性能的改善上，無法滿足高級聚氨酯產(chǎn)品（如枕頭、肩墊、汽車坐墊等）的環(huán)境要求。為確保聚醚產(chǎn)品達到理想的低異味、高質(zhì)量狀態(tài)，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(chǎn)線上不同溫度下聚醚產(chǎn)品的異味，發(fā)現(xiàn)兩批聚合溫度超過120℃的聚醚產(chǎn)品異味明顯高于同時生產(chǎn)的聚醚產(chǎn)品。當聚合溫度分別降低5℃和10℃時，產(chǎn)品的異味會降低，但當聚合溫度高于10℃時，聚合反應(yīng)速度會變慢，生產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(yīng)的均勻性，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，現(xiàn)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(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。
7聚合單體環(huán)氧丙烷的質(zhì)量對聚醚異味的影響
進口環(huán)氧丙烷（PO）的醛值和水含量比國產(chǎn)PO分別低約80%和70%。產(chǎn)品質(zhì)量好，而國產(chǎn)PO質(zhì)量較差。實驗中分別用國產(chǎn)PO和進口PO生產(chǎn)了三批軟泡聚醚多元醇。通過取樣對比，用進口PO生產(chǎn)的聚醚在氣味方面優(yōu)于用國產(chǎn)PO生產(chǎn)的聚醚。而且不同批次生產(chǎn)的聚醚異味也不同。因此，聚合單體PO的質(zhì)量對聚醚異味的產(chǎn)生也有一定的影響。
8設(shè)備氣密性穩(wěn)定性對聚醚異味的影響
設(shè)備運行過程中，由于振動、磨損等原因，隨時可能出現(xiàn)“泄漏點”，導(dǎo)致反應(yīng)釜氣密性穩(wěn)定性差，造成產(chǎn)品異味波動。為及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備的“泄漏點”，生產(chǎn)中應(yīng)規(guī)定每批產(chǎn)品在干燥前應(yīng)對設(shè)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(shè)備的穩(wěn)定性，應(yīng)采用間歇生產(chǎn)的方式對反應(yīng)釜、干燥釜、真空系統(tǒng)等的氣密性進行檢查。
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