مقدمة للمواد الخام للبولي إيثر بوليول: المبادرون

في إنتاج البولي إيثرات، البادئات عبارة عن مركبات تحتوي على ذرات هيدروجين نشطة. على عكس البادئين في بلمرة الجذور الحرة، فإن البادئين في إنتاج البولي إيثر يعملون كنقطة بداية لقطاعات سلسلة البولي إيثر، حيث تخضع الإيبوكسيدات مثل أكسيد البروبيلين لنمو السلسلة.

إن البادئات المستخدمة في تصنيع بوليولات البولي إيثر متنوعة ومتعددة. يمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى فئتين رئيسيتين بناءً على طبيعة مجموعاتها النشطة: المركبات المحتوية على الهيدروكسيل والمركبات المحتوية على الأمينات. عادة ما تكون هذه البادئات عبارة عن جزيئات صغيرة ذات مواقع تفاعلية متعددة، بما في ذلك البوليولات، أو البوليامينات، أو البوليول أمينات. تشمل البادئات المستخدمة بشكل شائع البروبيلين غليكول، تريميثيلول بروبان، الجلسرين، مانيتول، السوربيتول، بنتايريثريتول، السكروز، إكسيليتول، إيثيلينديامين، ثلاثي إيثانولامين، وتولوينيديامين. في بعض الأحيان، يتم استخدام البادئات المختلطة لإنتاج بوليولات بولي إيثر ذات وظائف ولزوجة محددة.

يلعب البادئون دورًا حاسمًا في تحديد الوظيفة والوزن الجزيئي لبوليولات البولي إيثر:

التحكم في الوزن الجزيئي: تتكون بوليولات البولي إيثر من مواد بادئة وإيبوكسيدات. إذا ظلت الكمية الإجمالية للإيبوكسيدات ثابتة، فإن زيادة كمية البادئ تؤدي إلى انخفاض الوزن الجزيئي للبولي إيثر بوليول، بينما يؤدي تقليل كمية البادئ إلى ارتفاع الوزن الجزيئي للبولي إيثر بوليول.

التحكم في الوظيفة: يمكن تعديل وظيفة بوليولات البولي إيثر عن طريق تغيير عدد ذرات الهيدروجين النشطة في البادئ. على سبيل المثال، تشتمل البادئات الكحولية ثنائية الوظيفة النموذجية على إيثيلين جليكول، وداي إيثيلين جليكول، وبروبيلين جليكول. يعد الجلسرين وثلاثي ميثيلول بروبان من البادئات الرئيسية المستخدمة صناعيًا لإنتاج بولي إيثرات ثلاثية الوظائف ذات هياكل متفرعة. لتحقيق درجات أعلى من التفرع، يمكن استخدام البادئات مثل بنتايرثريتول، والسوربيتول، والمانيتول، والجليكوسيدات، والدكسترين. يمكن أيضًا أن تكون منتجات تحلل النشا والسليلوز بمثابة البادئ.

الزيليتول، المشتق غالبًا من المنتجات الزراعية الثانوية مثل كوز الذرة من خلال التحلل المائي، والهدرجة، والتبلور، متوفر بكثرة وغير مكلف.

يوفر الماء، باعتباره البادئ، مجموعتين وظيفيتين. يتفاعل مع الإيبوكسيدات لتكوين ثنائيات، والتي تعمل كبادئ. لذلك، من الضروري إزالة الماء من البادئ لمنعه من التأثير على الوظيفة النهائية للبولي إيثر بوليول.

يمكن للبادئ الأميني أن ينتج بولي إيثرات أمين ثلاثي أساسي عالي التفاعل. تشتمل البادئات الأمينية الشائعة على الألكيلامينات (على سبيل المثال، إيثيلينديامين)، والألكانولامينات (على سبيل المثال، ثلاثي إيثانول أمين)، والأمينات العطرية (على سبيل المثال، تولوينديامين). يمكن لكل ذرة هيدروجين مرتبطة مباشرة بالنيتروجين في بادئات البوليامين أن تعمل كموقع بدء، مما يحدد وظيفة البولي إيثر. على سبيل المثال، بوليولات البولي إيثر المصنعة من الإيثيلينديامين لها وظيفة أربعة، في حين أن تلك المصنوعة من ثنائي إيثيلين تريامين لها وظيفة خمسة. تتميز بوليولات البولي إيثر المحتوية على أمين ثلاثي، والمعروفة باسم "إيثرات الأمين"، بخصائص تحفيزية وغالبًا ما تستخدم في تركيبات لتطبيقات رش رغوة البولي يوريثان الصلبة.

بالإضافة إلى استخدام كحول الألكيل التقليدي أو مركبات الأمين كمواد بادئة، يمكن للبادئات التي تحتوي على عناصر أو هياكل أخرى نقل خصائص خاصة إلى بوليولات البولي إيثر الناتجة. على سبيل المثال، ينتج عن تفاعل أوكسي كلوريد الفوسفور مع الجلسرين إستر ديجليسيرول يحتوي على الفوسفور وله وظيفة ثلاثية. ينتج عن هذا البادئ بوليولات بولي إيثر تحتوي على الفوسفور، والتي يمكن أن تنقل خصائص مثبطات اللهب إلى مواد البولي يوريثين.

يمكن أيضًا أن تكون الفينولات والأحماض الكربوكسيلية بمثابة البادئ. يؤدي استخدام البوليولات العطرية أو الحلقية غير المتجانسة أو البولي أمينات كبادئ في تصنيع البولي إيثر إلى إدخال حلقات عطرية أو هياكل حلقية غير متجانسة في البولي إيثر بوليول. هذه الميزة يمكن أن تعزز استقرار الأبعاد، ومقاومة الحرارة، ومثبطات اللهب لمواد البولي يوريثين الناتجة. تشمل البادئات الشائعة في هذه الفئة ثنائي الفينول أ، وبيسفينول إس، وتولوينيديامين، وتريس (2-هيدروكسي إيثيل) إيزوسيانورات، ومكثفات الفينول فورمالدهيد أو الأنيلين فورمالدهيد.