多元醇质量分析意义

烟台万华聚氨酯合成材料有限公司
                     张玉倩
   聚酯多元醇分为聚醚多元醇和聚酯多元醇两种，评价其品质的指标有：羟值，酸值、水分、粘度、色度、分子量分布、不饱和度等，一般厂家常规检验项目是除分子量分布以外的其他六种指标。下面就对其重要性及其意义进行评述。
   一、羟值
   羟值是计算物质的量和数均分子量的依据，对于准确控制配方中异氰酸酯和多元醇的质量比（--NCO/--OH）、预测PET及其预聚物粘度、确定软段含量和得到性能稳定的聚氨酯泡沫成品是至关重要的,另外也是监控聚酯多元醇反应程度的一重要指标。
   二、酸值
   多元醇中的酸碱度，直接影响着异氰酸酯的反应活性，并且可能对羟值的测定值产生或高或低的影响，在测定羟值时，对偏酸性的多元醇的测定值要加以校正，即校正羟值等于测定羟值与酸值的和。一般聚醚多元醇酸值极低，在校正羟值时可以忽略不计；而聚酯多元醇由于使用有机酸作原料，往往在产品中带有少量酸性化合物的残留，使产品具有一定的酸值。聚酯多元醇中的酸值必须小于2.0mgKOH/g,否则将给加工过程和制品性能带来不利影响，所以测定聚酯多元醇的酸值尤为重要。
   另外在多元醇的合成过程中，由于催化剂的使用也可能会带来和产生碱性杂质，多元醇应尽量避免碱性残存物，因为在聚氨酯材料合成中它可以促进许多难以预计的副反应，所以可测量PH值以快速断定多元醇受酸碱性物质的玷污大致程度。
   三、水分
   多元醇中的水分控制也极其重要。异氰酸酯对水极其敏感，微量的水也会消耗近10倍量的异氰酸酯，而且也会影响预聚物粘度和产品物性；测定羟值时，多元醇中的水会消耗部分的酰化剂，也会影响羟值测定的准确性；因为水的存在，在配方中也难以准确计算异氰酸根与羟基的比例；通常聚氨酯用多元醇要求含水量在0.2%以下，高于这个值，测定羟值时必须先进行脱水。
   另外，在多元醇合成过程中，微量的水也可做起始剂，与环氧化合物单体反应，使规定配方中起始剂数量增加，造成合成多元醇设计分子量下降，也就是说，当水分超标时，分子量也可能与常规不同。
   四、粘度
   粘度是评价不同批次产品性能的重要指标，因为在多元醇合成中，即使原料配比相同，若工艺稍有差异，粘度可能会有较大差异。常规分析中，凭借经验，通过粘度值也可以估计羟值大致范围，对于聚酯来说一般是粘度大，羟值低；聚醚多元醇粘度大，羟值一般也大。粘度也是表征产品聚合程度、分子量的一个指标。在配比多元醇组合料时，还要考虑加工工艺对组合料的流动性的要求，如果多元醇粘度过大，会使组合料的流动性下降。
   五、色度
  不同多元醇的颜色与起始剂的种类和生产工艺相关，不同类型的多元醇颜色相差很大，相同类型的多元醇也存在一定的色差，对常使用的多元醇，颜色可以帮助定性分析多元醇类别，比较批次产品的脱色情况。生产厂家，要记录每批次产品的色度，原料使用厂家可只对不同生产厂家的多元醇的色度做比较分析。
   六、不饱和度
   聚醚多元醇中的不饱和双键超标会直接影响聚醚分子量的分布，这是因为在聚醚的合成过程中，反应温度的高低会直接影响聚醚产物的不饱和度，聚醚端基在反应过程中一旦形成不饱和双键，就会失去反应活性，链增长终止，从而影响聚醚的分子量；在聚氨酯合成反应过程中，由于多元醇不饱和键具有不稳定性，在反应过程中双键易于断裂，形成部分的低分子量分子，会使制品物性下降，所以聚醚多元醇不饱和度也是一项衡量聚醚质量的重要指标，特别是对于不具备检测分子量分布的小规模厂家，就显得尤为重要。
   七、分子量分布
   各种聚氨酯制品由于其性能与用途不同，所使用的聚醚或聚酯的结构（线性或多官能度）和分子量也不尽相同，不同厂家、同种牌号的聚醚，在羟值、酸值、水分、粘度等技术指标都符合标准范围的情况下，分子量分布也可能存在着较大的差异，分子量分布的均匀与否会直接影响聚氨酯塑料物性的好与坏，特别是对抗压强度和尺寸稳定性的影响。因此测定多元醇的分子量分布对于原料选择和配方设计都是至关重要的。
   综上所述，评价多元醇的质量，是一个综合多元的考察，这些指标是相互影响的，羟值可以帮助计算分子量，酸值和水分可能会影响羟值，水分过多，伴随分子量的分布也可能不均匀，粘度的大小和羟值、分子量的大小有一定关系，分子量分布均匀与否会直接影响着泡沫塑料物性的好坏。因此我们在选择多元醇时，要多方面检测，决不能从简单的几项指标的合格，定义多元醇质量的合格，有时甚至必须通过下游产品的性能来评价（但这可能是一长期经验与教训的总结，有时还要付出巨大代价）。
   因为全面测定多元醇的各项指标费用较高，特别是测定分子量分布的液相色谱仪，价格昂贵，即使能买得起仪器，测定时所需消耗品也是不小的开支。目前也只有一部分的大型多元醇生产厂家和极少数的原料使用厂家对此进行测定，所以就“质量是企业的生命线”而言，建议采购多元醇时，不仅要考虑价格因素，更多的要考察供应企业的质量保证情况，以使您的企业能够长远的立足于聚氨酯行业。

谢谢分享