PU是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有多个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。因PU分子结构中含有多个氨基甲酸酯(简称氨酯)基团，故称之为聚氨酯，已广泛用于硬质泡沫、软质泡沫、弹性体、涂料胶粘剂、密封胶等制品中。聚氯酯在实际生活中，在各种不同的行业里有着不同的应用。例如：硬质PU泡沫，是一种保温隔热性能非常优异的产品，已经被广泛地应用在家电和建筑领域。PU弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等。软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫等。涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。以聚醚多元醇为原料生产的咖尔为聚醚型聚氨酯。聚氨酯用聚醚的种类繁多，性能各异，决定了聚醚型聚氨酯广阔的开发前景。
1聚氨酯用聚醚的分类
聚醚多元醇是PU的主要原料，聚醚80％pA上的消费量用于pU[1]。根据起始剂可归纳为聚醚多元醇（PPG)、聚合物多元醇(POP)、聚四亚甲基醚乙二醇(PTMEG，又称聚四氢呋喃型多元醇)。根据起始剂所含活泼氢原子的数目可制得不同官能度的聚醚多元醇，如二官能度、三官能度、多官能度聚醚阁等。按照聚醚产品性能可分为软泡用聚醚、硬泡用聚醚、弹性体用聚醚跚等：还有一种划分方法是按聚醚多元醇的种类，有聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、特种聚醚多元醇(包括活性聚醚多元醇、阻燃型聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇)等。
2聚氨酯用聚醚的应用
用于PU的聚醚多元醇种类较多，不同的起始剂与不同的氧化烯烃聚合可以生产出性能各异的PU材料。通过对生产PLY的原料的改性、对PU本身的改性、通过改变催化剂都可以改变聚醚的性能，从而使聚醚应用于PU的领域更宽。
2．1二元醇和三元醇
目前，国内外用于聚醚多元醇的二元醇起始剂主要有乙二醇、丙二醇等。聚乙二醇(PEG)既可以单独为PLY原料，亦可以和其他聚醚多元醇组合，以生产不同用途与性能的PU单独使用的PEG如PEG-1000，PEG-1500，PEG-2000等，用于生产PU弹性体[4]。用PEG（M=600、800、1000、1250、2000)等为主要原料可合成封端型水性PU[5]。以PEG为软段的PU材料因为具有良好的水蒸气透过率，适合应用于医用防护制品[6]等领域。聚乙二醇、聚丙二醇等也可用予生产热塑型PU弹性纤维[7]。也有用一缩二乙二醇与季戊四醇替代甘油在PU漆中的应用的报道[8]。以二甘醇、三甘醇、二冈二醇、三丙二醇等多元醇为起始剂的聚醚多元醇可以作为生产PU研磨工具[9]。含三个以上C原子，并且平均相对分子质量在
其他二元醇如三菱瓦斯化学公司(MGC)和三菱化学公司(MCC)生产的特种多元醇，包括新戊基乙二醇、三甲基醇丙烷和酯类乙二醇。这些多元醇主要用于涂料树脂和制造含水Pu分散体、紫外光硫化树脂和聚酯粉末涂料。
以甘油、l，l，1-三羟甲基丙烷、l，l，1-三羟甲基乙烷、l,2，6-己三醇等为起始剂可制得三官能度的聚醚。如锦西化工的JH-230，是一种高活性聚醚三醇，热模塑发泡，用于汽车坐垫、内饰材料、高级家具垫、可与POP、低活性聚醚多元醇混用。
组合聚醚已越来越多的受到人们的关注，它不仅可以改善PU的用途和性能，还可以部分代替成本高的聚醚，如以PEG与聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)为混合软段，这类PU机械强度高、亲水性好、血液相容性良好，是一种有着巨大应用前景的生物医用材料[11].
2．2多元醇
以季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖[l2]等多元醇为起始剂。蔗糖与E0或P0聚合可用于生产PU硬泡。蓖麻油虽然可以用于PU原料[l3]，但由于受限制生产而不能广泛推广使用.而Vertellus Performance Materials公司推出的Polycin GR系列多元醇是唯一从蓖麻油组分中派生的多元醇，特别适用于涂料、胶粘剂、密封剂和弹性体市场[14]。三乙醇胺、季戊四醇、甘露醇、双酚A、双酚F[15]等多元醇可用于软质PU泡沫。
2．3四氢呋喃
周四氢呋喃-环氧丙烷(THF-PO)共聚醚合成的PU弹性体，广泛应用于航天航海等特殊领域中做灌封材料[16]。
聚四甲撑醚二醇(PTMG)是由四氢呋喃均聚而成，广泛应用于弹性体、涂料、胶粘剂、合成革、氨纶等的生产[17]。另外由PTMG和聚环氧乙烷(PEO)合成的PU，显示出高弹性、高水含量等优点，对皮肤无刺激，可用于化妆中[18]。
2．4芳胺型聚醚多元醇
以曼尼期凝缩物为起始剂合成的聚醚。如苯酚、甲醛及二乙醇胺的曼尼期缩合物，可适于合成多种用途的Pu，主要应用在制备阻火泡沫等领域[l9]。
甲苯二胺(TDA)多元醇可以和其他聚醚多元醇混用，用以制备硬质Pu泡沫。官能度l．8-8，羟基数50-500 mg KOH/g的聚醚多元醇都可以使用，但以官能度2-2．5、羟基数200-250 mg KOH／g为最佳。混合用聚醚多元醇也可以通过多元羧酸与多元醇的反应来制备[20]。
不同的组合及组成可以生产出具有不同功能与性质的硬质泡沫。如由芳胺型聚醚多元醇JH-4548制得的PU仿木结构硬泡的硬度及强度均得到了改善，性能指标达到了汽车仪表盘骨架的生产的要求，可用于汽车行业的生产[21]。
3聚氨酯用聚醚的生产与发展
随着PU的用途越来越广泛，作为Pu原料之一的聚醚多元醇，其生产早已引起全球关注。3．1国内外公司发展状况
PU产品显示出越来越多的优势，需求也将越来越多。世界聚醚多元醇的需求主要是应用于PU硬泡、软泡和模塑泡沫产品的生产。世界聚醚多元醇的生产主要掌握巴斯夫、拜耳、陶氏化学和壳牌化学公司手中[22]。美国及欧洲等地的PU行业正处巅峰。目前，PU行业在亚洲正是迅速生长期，而亚洲又以中国为最快。
2006年3月，中海壳牌石化l350 kt／a聚醚多元醇装置投运，该装置是目前国内最大的软泡聚醚装置。韩国POLYOL株式会社在南京化学工业园区投资的可利亚多元醇南京项目于2006年12月初投产，项目最终生产规模为l50 kt／a聚醚多元醇。由宇田化工投资的广州宇田Pu有限公司有望成为中国PU行业华南地区最具规模的聚醚供应商之一，覆盖整个华南地区及东南亚市场[22]。韩国KPc、三星物产还将在南京新建40kt硬泡聚醚装置。天津石化等国内企业也均有扩建计划[2].
3．2国产聚礁多元醇
最近几年，外资企业在中国的投资迅速扩张，国内厂家更是急剧向聚氨酯方向发展。距洲聚氨酯市场上中国将成为发展最快的国家。目前国内几大聚氨酯生产商的产品已经有很多可以和国外大型聚氨酯生产商的产品相媲美。以下是国内部分产品举例。
表l 国产聚醚多元醇举例
Tlable l Example of polyether polyols made in China
3．3产品需求状况
目前我国聚醚多元醇以软泡和硬泡市场为主，2005年我国软泡聚醚多元醇消费量约为44．5万t。近年来我国汽车产量快速增长，随着汽车产量的增长，应用于汽车的软质PU泡沫的需求也将快速增长。另外家具需求也在稳步增长。预计2010年软泡聚醚多元醇需求量将达到55万t左右[24]。未来几年，硬泡的建筑保温技术将成为PU行业消费最快的领域，由此带动了硬泡聚醚的快速发展[25]。
环氧丙烷系列产品广泛应用于许多行业，不同的行业对品种及牌号有特殊的要求。今后，利用各种接枝聚醚开发出具有高承载、高回弹、超软、高阻燃等功能的功能化聚醚多元醇新品种[24]将会给企业带来较大的经济利益。
新产品的开发已成为各公司竞争的焦点。陶氏化学聚氨酯公司推出新一代Voranol Voraetiv品牌多元醇，其95％的PU泡沫生产客户都可使用。拜耳材料科技公司将新建世界规模级插入聚合物的聚醚多元醇装置。MGC和MCC于2006年在日本组建合资企业多元醇亚洲公司，以生产特种多元醇，用于涂料树脂和制造含水PU分散体等[22]。
4结束语
聚氨酯材料已经渗透到生活中的诸多领域，作为其原料之一的聚醚多元醇也已经受到了人们的普遍重视。新产品的开发也成为各个生产厂商迫切需要解决的问题，尤其是环境友好型聚氨酯的合成。因此，聚醚多元醇还有很大的发展空间。
参考文献
[1]聚氨酯原料概述阴．PU，2007，65：20-21．
[2]朱建芳．聚醚多元醇国内外市场分析和产品进展[J]化工文摘，2007，6：21-23．
[3]何秀梅，李建华，李德徽，许容华．聚醚多元醇的现状与展望[J]．化学推进剂与高分子材料，2005，3(2)：1-4．
[4]谢富春，余东升，朱长春，张玉清．半预聚体法合成聚醚型聚氨酯弹性体[J]．粘接，2005，26(6)：10-12．
[5]周向东，翦育林，胡官斌．封端型水性聚氨酯的合成及应用[J]．印染助剂，2007，24(5)：9．12．
[6]罗建斌，王鹏，李洁华，谢兴益，樊翠蓉，何成生，钟银屏．以聚乙二醇为软段的聚氨酯的合成及表征川．生物医学工程学杂志，2006，23(1)：125—128．
[7]Ravi R．Vedula，North Ridgeville，Ohi0，Yinbing Xia．Melt spun TPU fibers and process[P]．US：7357889，2008-04．15．
[8]张强．一缩二乙二醇与季戊四醇替代甘油在聚氨酯漆中的应用[J]．四川化工，1997，1：17．20．
[9]Yasuoka，KaiKurosaki，Hitoshi，Kazama，Kenichi。Process for producing polyurethane grindingtool[P]．US：7326378，
[10]Helmeke，Marietta B．Method ofmaking water repellent laminates[P]．US：7344619，2008-3—18．
[ll]王鹏，罗建斌，杜民慧，何成生，樊翠蓉，钟银屏．以PEG和PTMG为混合软段的聚氨酯的合成、表征及血液相容性研究[J]．生物医学工程学杂志，2005，22(4)：734．738．
[12]Schilling Stevenl，Doerge Hermanp，Hanusalotar H．Amine—initiated polyether polyols and aprocess fortheirproductionbackgroundoftheinvention畔US：MX9708347，
[13] Wardius Don S，Albers Reinhard,Headley Keith J，Otto Frank，Leyrer Ulrich,LorenzklauS．Process for the preparation of polyether-ester polyols[P]．EU：CA2610459，
[l4]朱建芳．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，2007，9：35·38．
[15]Anderson；Nathan L Jividen；Veril C Hager；Stanley Lfoam modifier，foams prepared from this novel foam modifier and a process for the preparation ofthese foams[P]．us：7268170·
[16]洛桂娥．，rl谭．P0共聚醚型聚氨酯弹性体性能的研究[J]．聚氨酯工业，2006，
[17]箨淑娥．聚四甲撑醚二醇聚氨酯弹性体性能和应用[J]．山西化工，2002，22(2)：23·25．
[l8]范卫娟．化妆品用聚氨酯的合成及其稳定性闭．特种橡胶制品，2007，28(6)：43-46．
[l9]李德徽．芳胺聚醚的合成及应用川．辽宁化工，2002，31(11)：439-491．
[20]Haider；Karl W Steppan；David D McGregor；Michael E Ingold；Kerry A Mautin0；Vincent MDobransky；Michael A．Polyol compositions useful for preparing dimensionally stable，low densitywater-blown rigid foams and the processes related theret0．啤US：7300961，
[21]李德微，张志勇，何秀梅，张格亮．JH-4548芳胺型聚醚多元醇的研制川．聚氨酯工业，2007，22(2)：32．35．
[22]全球聚醚多元醇市场扩张不断[J]．精细石油化工进展，2007，8(11)：57-58．
[23]李江，宋虹霞，孙祥，邓爱华，陈颂义．聚醚多元醇GK一350D的应用[J]．高桥石化，2007，22(4)：19．21．
[24]吕咏梅．国内外环氧丙烷生产与市场分析[J]．江苏氯碱，2007，(1)：24-31．
[25]《聚氨酯》，2008，70：ll．
