聚醚多元醇工业面临新的挑战和发展机遇

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　　【摘 要】聚醚多元醇自身具有众多优势，自工业化以来，发展态势极为迅速。本文首先简述了聚醚多元醇的分类及用途，然后介绍了聚醚多元醇的生产原料及其在国内外的生产现状，最后对聚醚多元醇面临的工业挑战与发展机遇展开论述，旨在为聚醚多元醇的研究与使用提供一定的参考价值，进而保证醚酯多元醇的广泛高质应用。
　　【关键词】聚醚多元醇；工业挑战；发展机遇；广泛应用
　　引言
　　聚醚又称聚乙二醇醚，是目前销售量最大的一种合成油。它是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的线型聚合物。广泛应用于精细化化学、弹性体泡沫品、涂料、胶粘剂和防水涂料等领域。目前国内市场需求量大于供应量，其发展前景较为可观，机遇与挑战并存，因此，加快聚醚多元醇的生产迫在眉睫。
　　一、聚醚多元醇的分类及用途
　　1.通用聚醚多元醇
　　通用类型的聚醚多元醇主要是指聚醚3050以及PPG2000等系列，这些类型的聚醚多元醇开发时间早，同时应用的普遍性也较强。在生产实践中，大部分的聚氨酯泡沫材料都采用了这种聚醚多元醇，同时其可以用于软质泡沫塑料的制备，比如说衬垫、包装材料等等都采用这种材料，除此之外，一部分隔热保温的硬塑料也采用了通用类型的聚醚多元醇，工业防震、缓冲中大量使用了这种材料类型。
　　2.氧化乙烯多元醇
　　氧化乙烯多元醇作为高活性、相对分子质量较高的多元醇，其在生产中应用也十分广泛。一方面，其具有很强的活性，多元醇的羟基质量分数占比较高，另外一方面其具有较高的相对质量，所以在生产实践中可以用于半硬泡、弹性体以及涂料等生产环节。
　　3.聚合物聚醚多元醇
　　聚合物聚醚多元醇一般通过聚醚多元醇与丙烯腈混合制取，聚合物聚醚多元醇本身可以借助于乙烯基的单体聚合形成，所以本身属于共混类型的聚合物。该聚合物的特征是承载能力强，能够应用于吸能半硬泡以及微孔弹性体等技术领域当中。
　　4.聚四氢呋喃
　　聚四氢呋喃属于伯羟端基的线性聚醚多元醇物质，其经过阳离子的聚合形成，本镶嵌了聚醚卷子的弹性体，所以属于重要的软段生产原材料。受到应力的影响出现可变结晶构造，所以在生产工业制品时具有良好的力学性能。在官能团的构成方面则具有很好的交联密度，所以物理性能得到了很好的保障。
　　二、聚醚多元醇的生产原料
　　聚醚多元醇的生产离不开原材料的选择，合理的选择原材料与反应体系可以实现结构改善，从而进一步提升聚醚多元醇的物理性能与化学稳定性，现就其生产原理的相关内容介绍如下。
　　1.环氧化物单体
　　环氧化物单体主要包括有环氧乙烷、丙烷以及丁烷等物质，通过多种材料的聚合形成环聚醚多元醇的单体物质。其中，环氧丙烷与乙烷应用最为广泛。相比于其他类型的普通醚，该物质具有很强的反应活性与张力，同时三环的应力也具有密切的关系，开环倾向相对比较高。
　　2.活性氧化始剂
　　活性氧化始剂主要作为聚醚多元醇生产过程中相对分子质量较低的氧化物的聚集物。一般来说，氧化系统的开环聚合链可以借助于增长过程中的物质进行衔接。作为活性氧化始剂，种类的选择往往十分关键。结合活性基团性质进行划分的话，能够应用于聚醚多元醇合成的活性氧化始剂包括有弱碱性物质以及含羟基化合物的活性氧化始剂物质。在合成通用类型的聚醚多元醇时，需要调整羟基的数量，这个时候选择活性氧化始剂的种类就显得尤其关键。一般来说氧化烯烃的总量不变，那么选择的活性氧化始剂数量多、质量好，合成后的聚醚相对分子质量就会更低。
　　3.反应的催化体系
　　反应催化体系涉及到三种类型的催化剂，分别是阳离子催化剂、阴离子催化剂以及配位络合催化剂。其中，阳离子催化剂主要借助于亲电基团的亲电能力来形成催化功能，阴离子催化剂则是通过碱金属本身具有的催化开环聚合处理功能来实现催化的效果，这也是现阶段工业生产活动中制备聚醚多元醇应用较为广泛的催化反应体系。配位络合催化剂则是用于环氧化物聚合的高效络合催化剂，该催化剂的特征是活性较强，仅需要少量的催化剂就可以形成较高的催化效果，同時产品的单官能团仅存在少量的杂质，所以相对分子质量的分布区间较小，粘度也相对要小一些，在进行新型的聚醚多元醇合成中多应用这种类型的催化剂。
　　三、国内外聚醚多元醇的生产状况概括
　　聚醚多元醇在我国开始生产并应用主要出现于上个世纪的80年代，随着技术的不断成熟，我国聚醚多元醇产量呈现快速增长趋势，主要生产商集中于华东、山东及华南等地区，2016年山东蓝星东大化工产量为24.7万吨，占市场份额9.16%，处于领先地位的厂商还包括中海壳牌、上海高桥等。从整个生产历史的角度上来看，国外的聚醚多元醇起步更早、技术优势较强。特别是在设备的先进程度上要超过我国很多。早在上个世纪的50年代国外一些企业就开始生产制备聚醚多元醇，其产品质量好、产量高，同时掌握了全球多个国家的化学物资资源，比如说美国、日本以及欧洲的企业在这个方面都具有明显的优势，在2016年，陶氏化学的产能高达160万吨，占全球产能14.28%，处于遥遥领先地位，除此之外，陶氏化学与拜耳集团、巴斯夫接团、荷兰皇家壳牌集团、亨斯迈集团五家企业的总产能高达422.9万吨，占全球产能的37.75%。
　　四、聚醚多元醇面临的工业挑战与发展机遇
　　聚醚多元醇在我国的发展面临着众多机遇与挑战。从机遇角度上来看，我国正处于社会主义现代化建设的关键时期，无论是从聚醚多元醇的需求数量还是质量方面都提出了更高的要求，在这样的条件下，国内的企业有内需拉动的优势，通过技术革新与改造扩产，可以进一步提升社会影响力与行业地位，甚至可以借机赶超发达国家。比如，南开大学自主研发的新型聚醚后处理剂在生产实践中应用良好，并且推广到行业内部使用，产品质量达到并接近发达国家水平，同时成本优化了很多。
　　挑战角度上来看，还是需要认识到我国在聚醚多元醇合成制备方面与西方国家的差距。其中，许多聚醚多元醇生产设备依然需要依靠进口的方式来获取特别是在设备的精密度方面，我们自身的生产制造能力依然存在较大的差异，需要虚心学习国外先进技术，早日实现国有化生产，确保经济效益与社会价值同步提升。除此之外，从聚醚多元醇的生产技术应用角度上来看，国内的生产多以粗放型的管理模式为主，实施精细化管理的企业很少，这方面相比于西方发达国家同样不占有优势。
　　总结
　　目前中国聚醚多元醇现国内生产量尚远低于市场需求量，中国聚醚多元醇工业面临新的挑战和发展机遇，前10年内已形成一定的工业基础，市场继续看好，需求持续增长。鉴于国内需求量超过供应量，世界主要生产商正寻求在中国生产和销售聚醚多元醇的发展商机，已有不少跨国聚氨酯原材料公司拟投资几个大型聚醚多元醇装置。国内聚醚多元醇生产商面临严峻挑战，提高竞争能力迫在眉睫。
　　参考文献：
　　[1].含生物资源的聚醚多元醇水性涂料组合物[J].乙醛醋酸化工，2019（03）：53.
　　[2]许晶晶.聚醚多元醇工艺技术进展及市场分析[J].上海化工，2019，44（02）：21-26.
　　[3]张义成.聚醚多元醇的生产现状及技术发展探讨[J].中国设备工程，2019（01）：194-195.
　　[4]朱建芳，求实.聚醚多元醇工业面临新的挑战和发展机遇[J].精细化工原料及中间体，2007（09）：35-38.
　　（作者单位：天津大沽化工股份有限公司）
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