Полиолы что это такое

Полиэфир-полиолы в производстве ППУ

Простые и сложные соединения

Полиолы бывают двух типов:

Среди характеристик полиолов большое значение имеет их гидроксильное число, а также эквивалентная масса. Соединения подбирают по этим показателям, в зависимости от того, эластичные или жесткие ППУ необходимо получить.

Виды полиолов

В промышленности применяются три основных класса модифицированных полиолов:

Дисперсии полиакрилонитрила, полистирола. Их еще именуют полимер-полиолы или SAN. Продукт получают за счет цепной реакции полимеризации между акрилонитрилом, стиролом и полиэфирами. Этот материал используется для получения пены методом холодного формования. Как мономер может быть использован до 10% акрилонитрил, чтобы избавиться от остаточного количества стирола и запаха. Наиболее широко применяется при производстве поролона и сидений в транспортных средствах.

Дисперсии мочевины или PHD. Соединения получают за счет многоступенчатой реакции полимеризации. Они обладают более высокой вязкостью.

Дисперсии полиуретана. Это полиизоционатные полиолы, содержащие добавки или PIPA. Они отличаются тем, что включают диспергированные фракции полиуретана, более востребованы для получения пенопласта. Эти компоненты обеспечивают высокую скорость реакции при перемешивании. Если использовать катализаторы на основе олова, то реакция полностью завершится в течение 5 минут.

Эти компоненты вводят в смесь в количестве до 10-20%, чтобы повысить несущую способность, упругость получаемой пены. Кроме этих разновидностей, также есть полиолы на основе эпоксидной смолы, дисперсии полиизоцианурата, меламина. Такие вещества производятся во многих странах.

Основными поставщиками полиолов являются бренды:

Wanol (Wanhua Chemical, Китай);

Puranol (Jiahua Chemical Co., LTD, Китай);

Arcol (COVESTRO INTERNATIONAL SA).

Сферы использования

Полиолы находят широкое применение в различных областях:

изоляция трубопроводов как методом напыления, так и по принципу «скорлупа», «труба в трубе»;

изготовление акустических материалов, звукоизоляция помещений;

производство смазочных материалов;

изготовление эпоксидных смол, лакокрасочных средств, клеев, герметиков;

Полиолы имеют особую структуру, которая обеспечивает их производным специфические качества. Они устойчивы ко влаге, не боятся воздействия температуры, обладают высокой прочностью и инертностью ко многим химическим реагентам. Наиболее полиолы востребованы как теплоизоляционный материал при строительстве жилых и промышленных зданий. Они применяются для изоляции холодильных камер, теплотрасс с температурой не выше 120 градусов, технологического оборудования. Материал востребован для выполнения бесшовной гидроизоляции, в т.ч. для крыш, он предотвращает образование конденсата.

Особенности компонентов для ППУ

Полиолы при получении ППУ отвечают за плотность материала, скорость его вспенивания.

В зависимости от основы, компоненты бывают:

Фреоновые. Их при использовании запрещается нагревать выше +30 градусов, иначе вещество потеряет свою способность вспениваться.

Водные. Для вспенивания таких полиолов их обязательно нужно подогревать до 40 градусов.

Сверхплотные продукты используются реже, и только как гидроизоляционный материал. Легкая пена имеет небольшую себестоимость, поэтому применяется чаще. Но поскольку она способна пропускать влагу, то рекомендована для утепления помещений изнутри. Плотные материалы используются в тех случаях, когда возможно на них механическое воздействие.

Источник

Полиолы — гидроксильное число, функциональность и молекулярный вес

Ниже приведены критерии по которым можно охарактеризовать такой класс химических соединений, как полиолы :

1. Количество функциональных групп

2. Гидроксильное число

Критерий, характеризующий количество активных реакционно-способных гидроксильных групп. Этот показатель определяется с помощью аналитических лабораторных методов и выражается в граммах гидроксида калия в одном грамме испытуемого образца. Количество гидроксильных групп, также возможно определить методом инфракрасной спектроскопии.

3. Эквивалентная масса вещества

Определяется как отношение молекулярной массы полиола к количеству функциональных групп, входящих в его состав. Из-за наличия примесей моно- и ди- атомных спиртов, на практике для оценки эквивалентной массы вещества используется отношение молекулярной массы к гидроксильному числу, полученному эмпирическим путем, описанным выше.

4. Содержание первичных гидроксильных групп

5. Кислотное число

Количество остаточной кислоты, содержащейся в полиоле, установленное расчетным методом. Оно приводится в тех же единицах измерения, что и гидроксильное число.

6. Точка помутнения

7. Наличие слабоосновных примесей

8. Реакционная способность

Характеристика скорости, с которой полиол вступает в реакцию, в результате которой образуется полиуретановый полимер. Тест, определяющий данную скорость, основан на динамическом определении вязкостных характеристик образца смеси, в котором происходит химический процесс образования полимера. Пример зависимости реакционной способности полиола от количества первичных гидроксильных групп в составе молекул.

Тест на изменение вязкости также помогает определить степень контаминированности (загрязненности) полиола различными примесями и включениями. На показатели вязкости полиолов большое значение оказывает содержания в смеси ненасыщенных моноатомных спиртов, в соотношении с количеством первичных гидросильных групп в составе многоатомного спита (полиола).

Источник

Обзорная статья по полимер-полиолам

Содержание:

Введение:

Разумеется, одним из ключевых вопросов является вопрос качества изделий. Высокий интерес представляет модифицированный наполнитель или добавки пенополиуретана. Одними из наиболее успешных, опробированных и популярных модификаторов пенополиуретановых систем во всем мире являются полимер-полиольные добавки. Они становятся неотъемлемой частью для пенополиуретанов.

В данной статье мы хотим поближе познакомить Вас с полимер-полиолами, их видами, химией получения и функциональностью. И так начнем.

Достижение комплекса свойств частично объясняется тем, что модифицированные полиэфиры при химическом взаимодействии с полиизоционатами образуют химический каркас (сетку химических связей) с жесткими полимерными фрагментами.

Основные виды полимер-полиолов:

Имеется три класса промышленных модифицированных полиолов:

Теперь остановимся чуть более подробно на каждом виде полимер-полиолов.

Данный вид полимер-полиола получается при цепной полимеризации стирола, акрилонитрила и простого полиэфира.

Рассмотрим базовые химические реакции, которые происходят во время свободнорадикальной полимеризации:

Описание реакций:

Можно сказать, что данные типы химических реакций это основа получения полимер-полиола. В зависимости от вида используемого полиэфира в синтезе данная разновидность полимер-полиола имеет вязкости в диапазоне от 3000 до 7000 (до 9000) МПа•с. Полученная дисперсия используется в производстве высокоэластичной пены методом холодного формования с целью повышения упругости и прочности изделий, а также увеличения их срока эксплуатации.

Первые промышленные полимер-полиолы были получены при использовании акрилонитрила в качестве единственного мономера.

Краткая справка об акрилонитриле:

Наша компания пошла по другому пути, разработав новую технологию получения полимер-полиола, в которой не используется акрилонитрил, а в конечном продукте отсутствует остаточный стирол.

Полиолы с дисперсией полимочевины (ДПМ).

Производятся методом ступенчатой полимеризации. Первым из этих продуктов был полиол на основе ДПМ (дисперсии полимочевины). ДПМ-полиолы представляют дисперсии частиц полимочевины в стандартных полиолах. Такие полиолы готовятся в реакции диаминов с диизоцианатами в присутствии простых полиэфиров с концевыми гидроксильными группами. Механизмы привития и полимеризации значительно отличаются от тех, которые используются для сополимер-полиола стирола и акрилонитрила. Реакция базового полиола с диизоцианатом протекает медленнее, чем реакция диаминов с диизоцианатами, их тенденция к образованию мелких «затравочных» частиц значительно меньше, чем у полиолов, стирола и акрилонитрила. Это приводит к более слабому внедрению привитых полиолов и к ухудшению регулирования процесса образования зародышей (активных центров). Результатом являются более крупные частицы и более широкое распределение относительно полимерных полиолов, стирола и акрилонитрила.

Вязкость ДПМ-полиолов выше, чем у сополимер-полиолов стирола и акрилонитрила. Первое поколение ДПМ-полиолов содержало 20% твердых частиц с вязкостью 3000 до 3500 сантиплаз. Более поздние продукты содержали 28% твердых частиц.

ПППИЦ-полиолы схожи с ДПМ-полиолами, но, в отличие от них, содержат диспергированные частицы полиуретана, образованные в реакции изоцианата и алканоламина, например триэтаноламина. В общем, амины добавляют в стандартные полиолы и смесь быстро контактирует, например, с толуилендиизоцианатом при быстром перемешивании. Если ускорить реакцию оловоорганическим катализатором, то она может завершиться за пять минут.

ПППИЦ-полиолы обычно изготавливаются и используются фирмами-производителями пенопластов.

Другие сополимер-полиолы

Заключение:

В России наибольшую популярность нашел первый вид полимер-полиола (дисперсия полиакрил-нитрила, полистирола (SAN)) и используется в основном производителями поролона и автомобильных сидений. Стоит отметить, что многие производители по-прежнему не используют полимер-полиольные добавки, изготавливая низкокачественные изделия. Нежелание применять добавку в своем производстве связано с несколькими факторами:

Попытаемся опровергнуть вышеизложенные аргументы:

1. Решением вопроса с удорожанием конечной продукции станет применение полимер-полиольной добавки отечественного производства. Поясним:

Научная команда АО «Химтраст» и ООО «Полиол» разработала и запатентовала новую технологию получения полимер-полиола (торговая марка ЛапС 48-40). Рыночная стоимость добавки почти равна стоимости Лапрола 3603.

Рецептура с применением отечественного полимер-полиола (ЛапС 48-40)

Рецептура с применением импортного полимер-полиола

Рецептура без применения полимер-полиола

Из приведенных таблиц, очевидно, что применение импортного полимер-полиола приводит к удорожанию одного стандартного блока поролона на 72 рубля или на 1,5% (по сравнению с рецептурой без полимер-полиольной добавки) – а это весомая потеря прибыли. Применение же отечественной добавки приводит к удорожанию конечной продукции на 3 рубля или на 0,06%. Согласитесь, что повышение качества продукции при повышении сырьевых затрат на 0,06% снимает вопрос о дороговизне добавки.

По поводу цены разобрались, теперь может возникнуть вопрос: «А качество вашего полимер-полиола такое же, как у импортного производителя?». Наша компания долго и плодотворно работала над этим вопросом, прежде чем выпустить продукт на рынок. Мы создали конкурентоспособный и качественный полимер-полиол, которым гордимся. Результаты испытаний самой добавки и готовых изделий с ее применением позволяют нам заявить, что ЛапС 48-40 не уступает зарубежным аналогам. Более детализировано испытания и их результаты будут отображено чуть позже в статье, посвященной исследованиям полимер-полиолов.

2. Коротко о пользе добавки. Полимер-полиол повышает несущую способность при многократных деформациях, упругость пены и долговечность изделий. Кроме того, снижается количество дефектов поверхности и, в общей сложности, возрастает качество изделий. При добавлении к Компоненту А в различных пропорциях позволяет управлять физико-механическими свойствами пенополиуретана, например, повышать жёсткость и упругость при неизменном содержании воды в рецептуре и равной плотности пены.

Конечно, вопрос о пользе добавки требует глубокого анализа с приведением численной аргументации, которую мы дадим в следующей статье.

3. В опровержение боязни производителей что-либо менять в производственном процессе мы просто приведем способ внедрения добавки полимер-полиол добавляется в количестве 10—20% в общую массу взамен используемого полиэфира, при этом состав других ингредиентов в рецептуре не меняется. В случае возникновения вопросов наши специалисты помогут вам осуществить подбор рецептуры.

Источник

О продуктах с пометкой «без сахара». Что такое полиолы или сахарные спирты?

Декабрь 15, 2017 by Lena

Если вы любите читать этикетки, тогда возможно замечали на продуктах с пометкой «без сахара» среди ингредиентов такие названия как — ксилит, изомальт, мальтитол, сорбит. Если покупаете иногда диетическое печенье, диетический шоколад или протеиновые батончики, обратите внимание на состав. А если обращали внимание, может задумывались, что это за ингредиенты?

Мой парень где-то месяц назад решил меня обрадовать и принёс домой протеиновую ореховую пасту с пониженным содержанием сахара. Паста по консистенции и вкусу очень похожа на нутеллу, но менее калорийная. Видите, на упаковке (фото ниже) написано на 87% меньше сахара, 20% протеина, «без глютена».

Oреховая пастая с пониженным содержанием сахара

В списке ингредиентов не было сахара, но был мальтитол. Мальтитол используют в продуктах качестве подсластителя, он относится к сахарным спиртам или полиолам. Для наглядности я добавила фото с энергетической ценностью пасты, чтобы разобрать на конкретном примере.

В 100 гр продукта достаточно мало углеводов — всего лишь 35 гр (в нутелле для сравнения 58 гр) из них 5.6 гр сахара (в нутелле 57 гр сахара кстати). Обратите внимание на отдельную строку polyols (полиолы ) — 28.5 гр. То есть по макронутриентам эта протеиновая паста кажется выгоднее той же нутеллы, но у меня есть вопрос — нет ли у полиолов побочных эффектов?

Я решила изучить более детально — что такое полиолы (сахарные спирты), насколько они безопасны для организма, подходят ли для похудения и стоит ли вообще покупать продукты, в составе которых есть сахарные спирты.

Что такое полиолы?

Сахарные спирты — это разновидность углеводов, химическая структура которых частично напоминает сахар и частично напоминает спирт. Но сахарные спирты не содержат этанол в отличие от спиртных напитков. По виду полиолы выглядят как белые кристаллы обычного тростникового сахара. Полиолы используются в пищевой промышленности как сахарозаменители.

В натуральном виде сахарные спирты содержатся в малом количестве во многих фруктах и овощах. Однако многие полиолы производятся промышленно из глюкозы и кукурузного крахмала. Например, эритритол, часто встречающийся в продуктах с пометкой «без сахара», производят из кукурузного крахмала посредством ферментативного гидролиза. В результате гидролиза образуется глюкоза. Затем из глюкозы через ферментацию дрожжевыми соединениями получают эритритол.

Мальтитол тоже производится промышленным путём из кукурузного крахмала. Сначала в результате ферментации образуется мальтоза. Затем из мальтозы получают мальтитол.

Сахарные спирты или полиолы обладают сладким вкусом, но имеют более низкую энергетическую ценность по сравнению с традиционным сахаром и мёдом. Посмотрите на табличку с калорийностью и сладостью сахарных спиртов по отношению к обычному сахару.

Энергетическая ценность и сладость полиолов по отношению к обычному сахару

Калории, гликемический индекс и побочные эффекты

Полиолы не усваиваются полностью организмом. Они медленно расщепляются и частично всасываются в кровь через стенки тонкого кишечника. Поскольку процесс всасывания медленный, уровень сахара в крови практически не повышается. Напомню, что скорость повышения уровень сахара в крови можно определить по гликемическому индексу продукта.

Некоторые полиолы совсем не всасываются через стенки тонкого кишечника, проходят транзитом и ферментируются бактериями в толстом кишечнике. В результате вот этой ферментации в толстом кишечнике могут быть неприятные ощущения в животе — вздутие, газы и даже диарея. Это и есть побочные эффекты полиолов.

На инфографике ниже гликемический индекс полиолов и других видов сахара в том числе мёда. Полиолы имеют более низкий гликемический индекс по сравнению с другими сахарами. Исключение составляет мальтитол, который имеет такой же гликемический индекс, как и кокосовый сахар.

Источник

Полиол «Лапрол»: технологии производства и области применения

В вопросах химии несложно запутаться, когда дело доходит до терминологии и определений. А учитывая то, с какой скоростью сегодня развивается химическая промышленность, у одного и того же элемента или вещества может быть множество подвидов, каждый из которых называется по-своему. И производство полиолов – не исключение.

Что такое полиол?

Производство «Лапрола»

Альтернативные полиолы на основе растительного сырья от компании «Экотермикс»

Немногие знают о том, что еще с 1950-х годов существует технология получения полиолов из растительного возобновляемого сырья – из масел: касторового, соевого, рапсового и даже подсолнечного. И если тогда технологии находились еще на таком этапе, что переработка нефтепродуктов была более прибыльной, то сегодня сразу два фактора можно привести в пользу использования исключительно натурального сырья:

Рассмотрим на конкретном примере: если использовать в качестве основы для изготовления вспененного полиуретана полиолы, произведенные из натурального сырья, то коэффициент горючести конечного продукта значительно снизится. Этого удается добиться за счет повышения уровня содержания ароматических веществ.

И это лишь один из примеров. В сравнении с использованием «Лапролов», изготовленных из нефтехимического сырья, применение натуральных полиолов позволяет значительно повышать прочность, эластичность и устойчивость к внешним воздействиям конечного продукта, независимо от его типа и назначения.

Высокотехнологичное производство полиолов «Экотермикс»

Источник