聚氨酯软泡材料核心原材料知识讲解：多元醇化合物

一、多元醇的基础定义与核心作用
多元醇是分子链上含有两个或两个以上端羟基（或氨基）的化合物，主要包括聚酯多元醇（polyester polyol）和聚醚多元醇（polyether polyol），其结构通式为 R-(OH) n。作为制备聚氨酯合成材料的主要基础原料之一，多元醇在配方中用量最大，通过与异氰酸酯基团发生聚合反应，构建聚氨酯的分子主链，直接影响制品的力学性能、弹性、硬度、耐候性等关键指标。

二、多元醇的主要分类及特性
（一）聚醚多元醇
聚醚多元醇是聚氨酯材料中品种最丰富的 “大料” 之一，由环氧化合物、含活泼氢的起始剂在催化剂作用下聚合而成，催化剂主要起促进环氧化合物在起始剂上聚合的作用。

1.核心原料组成

• 环氧化合物单体：包括环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、环氧氯丙烷、四氢呋喃（THF）等，是构成聚醚分子链的基础单元；
• 起始剂：按官能度（含活泼氢数量）分类，不同官能度起始剂适配不同用途，具体如下表：
  

2.核心特性：聚醚多元醇粘度相对较低，加工流动性好，耐水解性能优异，成本适中，是软质聚氨酯泡沫塑料的主流原料，也广泛用于弹性体、涂料、粘合剂等领域。

（二）聚合物多元醇（POP）

• 制备原理：俗称 “聚合物多元醇”，以通用软泡聚醚、高活性聚醚为基础聚醚，加入丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基单体及引发剂接枝聚合而成。
• 外观与性能：外观一般为白色或浅乳黄色，属于含有机填料的多元醇，可替代无机填料；不仅能使聚氨酯泡沫具有较高的承载能力和良好的回弹性能，还能改进泡沫的孔结构和物理机械性能，提升制品的耐用性。
• 典型用途：主要用于高负荷软泡、高回弹泡沫塑料等对承载性能要求较高的产品，如家具海绵、汽车座椅泡沫等。
  

（三）聚脲多元醇

• 制备工艺：由二胺或肼与二异氰酸酯在聚醚多元醇中反应，生成的聚脲微粒分散于聚醚中形成，本质是聚合物改性多元醇；制备时先将高伯羟基含量的多元醇加热，与肼水溶液在搅拌反应器中混合，加入相当于肼反应量的 TDI，利用反应热使混合物回流，冷却后真空脱除过量水分，其固含量（TDI 和肼在多元醇中的比例）一般为 20%。
• 结构特点：分子中包含未改性聚醚、聚脲分散体和脲 - 氨酯聚合物三种结构，兼具聚醚的弹性和聚脲的高强度特性。
• 核心优势与用途：可用于高回弹软泡、半硬泡、软泡及硬泡；用于高回弹泡沫时，能提高发泡体系稳定性、促进开孔、提升承载能力，同时加快初始凝胶速度，降低催化剂用量，赋予泡沫阻燃性（部分情况下无需额外添加阻燃剂即可自熄）；但生产成本较高，目前聚脲喷涂技术进一步拓展了其应用场景。
  

（四）聚酯多元醇
聚酯多元醇主要包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇，通常所指的是由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应得到的聚酯多元醇，根据是否含苯环可分为脂肪族多元醇和芳香族多元醇。
1.原料组成

• 二元羧酸原料：邻苯二甲酸酐（苯酐）、对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯、己二酸、卤代苯二甲酸等；
• 小分子多元醇原料：乙二醇（EG）、一缩二乙二醇（DEG）、1,2 - 丙二醇（PG）、甘油、1,4 - 丁二醇（BD）、新戊二醇（NPG）、一缩二丙二醇（DPG）、三羟甲基丙烷（TMP）、季戊四醇等；
• 生产软泡用聚酯多元醇以己二酸、苯酐、二乙二醇、乙二醇及丙二醇为常用原料，兼顾低粘度和低成本需求
  

2.分类及用途

• 脂肪族聚酯多元醇：以己二酸系聚酯二醇为主，多用于生产浇注型聚氨酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、微孔聚氨酯鞋底、PU 革树脂、聚氨酯胶粘剂、油墨及色浆、织物涂层等；由己二酸与 1,4 - 丁二醇、1,6 - 己二醇或乙二醇制得的聚酯二醇为蜡状固体，制品结晶性强、初粘力大、机械强度高；由带侧基的二醇制得的聚酯（如 PMA、PPA）常温呈液态，质地柔软，耐水解性较好，适用于油墨、软革等领域。
• 芳香族聚酯多元醇：以苯酐聚酯多元醇及废涤纶 / 废 PTA 制得的多元醇为代表，制得的聚氨酯具有优良的耐水解性、耐热性和黏附性；主要用于制造硬质聚氨酯泡沫塑料，其阻燃性优于聚醚多元醇基泡沫；可替代部分或全部聚醚多元醇用于聚氨酯泡沫配方，在冬季冰箱组合料中添加能提高泡沫韧性和粘接性；特别适宜用于聚异氰脲酸酯（PIR）泡沫，因含大量苯环，可提升泡沫耐热性和阻燃性，广泛用于建筑夹心泡沫板材生产和现场喷涂施工，制品具有泡沫细腻、韧性好、阻燃性能优良、价格低等优点；此外，聚酯多元醇含大量伯羟基，活性高，可低温施工并降低催化剂用量，还应用于热水器绝热组合料、仿木材、单组分硬泡、超低密度包装泡沫、硬质微孔鞋底料等领域。