过氧化氢减少聚醚多元醇中挥发性醛类物质的工艺研究

秦好辉，吕志果

（1. 青岛科技大学， 山东 青岛 266000； 2. 山东蓝星东大化工有限责任公司, 山东 淄博 255000）

过氧化氢减少聚醚多元醇中挥发性醛类物质的工艺研究

秦好辉1,2，吕志果1

（1. 青岛科技大学， 山东 青岛 266000； 2. 山东蓝星东大化工有限责任公司, 山东 淄博 255000）

使用过氧化氢对聚醚多元醇进行特殊工艺处理，检测处理前后聚醚多元醇挥发性醛类物质。结果表明，工艺处理可以有效减少聚醚多元醇中挥发性醛类物质（甲醛、乙醛、丙烯醛），显著降低聚醚多元醇气味，满足了聚氨酯行业对聚醚多元醇低气味的要求。

过氧化氢；聚醚多元醇；挥发性醛类

聚醚多元醇是一种重要的化工原料，广泛应用于造纸、纺织、印染、合成革、涂料、粘合剂、弹性体、泡沫塑料、密封剂及石油开发等工业，是生产聚氨酯(PU)制品的主要原料[1,2]。随着人们环保意识的日益增强，聚氨酯制品存在的挥发性、高气味等问题已经成为限制其应用的重要因素［1,2］。如在汽车行业，国家于2012年3月1日发布实施了乘用车内空气质量评价指南（GB/T 27630—2011），该标准明确规定了车内空气中甲醛、乙醛等挥发醛类物质含量。作为制造汽车内饰材料的重要原料，聚醚多元醇本身含有的醛类物质是车内醛类物质释放的来源之一，如何除去聚醚多元醇中的挥发性醛类物质也成为困扰聚醚多元醇生产的重要难题。

本文使用过氧化氢对聚醚多元醇进行工艺处理取得了显著的去除挥发性醛类物质的效果，并经反复实验得到了除去挥发性醛类物质的最佳反应温度、反应时间及最合适的过氧化氢加入配比。

1 实验部分

1.1 主要原料

聚醚多元醇EP-330NG，工业级，山东蓝星东大化工有限责任公司；30%过氧化氢，分析纯，烟台市双双化工有限公司。

1.2 主要仪器和设备

3L不锈钢反应釜；旋片式真空泵；电子天平；DK-300A顶空进样器，南京科捷分析仪器有限公司；气相色谱仪GC7890，安捷伦科技有限公司。

1.3 聚醚多元醇处理工艺

将聚醚多元醇加入反应釜中，升温搅拌，将过氧化氢通过插入不锈钢反应釜底部的进料管线慢慢加入釜中，之后继续升温至130 ℃，开启真空泵，在缓慢氮气鼓泡的情况下进行真空脱除2 h，冷却得到产品，利用顶空气相色谱法对产品进行测定。

2 结果与讨论

2.1 反应温度对挥发性醛类物质的影响

加入到聚醚多元醇中的过氧化氢会将聚醚多元醇中的醛类物质氧化，理论上温度越高越有利于其氧化反应。而过高的反应温度会导致过氧化氢分解，而分解产生和氧化反应生存的氧气在过高的温度下也会将聚醚多元醇氧化，导致聚醚多元醇产品颜色变黄，影响聚醚多元醇的后续使用。因此选择了本工作较低的反应温度以避免上述问题发生，不同温度对挥发性醛类物质含量测定结果如表1所示。

表1 不同温度下聚醚多元醇挥发性醛类物质含量Table 1 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different temperatures 10-6

2.2 反应时间对挥发性醛类物质的影响

加入到聚醚多元醇中的过氧化氢与聚醚多元醇中的醛类物质发生反应，反应时间太短会导致反应不完全，不能将聚醚多元醇中的醛类物质全部反应掉，而反应时间太长会增加前述导致聚醚多元醇颜色变黄影响后续产品使用的几率，并且太长的反应时间如应用于生产的话会增加产品成本，因此需分别考察不同反应时间对聚醚多元醇的挥发性醛类物质影响，其结果如表2所示。

表2 不同反应时间下聚醚多元醇挥发性醛类物质含量Table 2 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different reaction time 10-6

2.3 过氧化氢加入配比对挥发性醛类物质的影响

过氧化氢加入量是方案考察的重要部分，如加入过氧化氢过多，会增加后期分离成本，而加入量过少，则不能起到既定作用。因此需确定一个合适的加入配比，既能达到预期效果，又能节省原料和能源成本。不同的加入配比对聚醚多元醇挥发性醛类物质影响结果如表3所示。

表3 不同加入配比（聚醚多元醇：过氧化氢，质量比）下聚醚多元醇挥发性醛类物质含量Table 3 Volatile aldehydes content of polyether polyols at different proportion（sPolyether polyol：Hydrogen peroxide，mass ratio） 10-6

3 结 论

（1）温度、反应时间、加入配比是利用过氧化氢对聚醚多元醇进行工艺处理的重要影响因素，在温度60 ℃，按聚醚多元醇与过氧化氢质量比为100∶1的配比加入过氧化氢，恒温反应1 h后聚醚多元醇的挥发性醛类物质含量显著减少，同时对聚醚多元醇产品无不良影响，效果最佳。

（2）本文所述工艺既可以显著去除聚醚多元醇挥发性醛类物质，同时又可以降低聚醚多元醇气味。

（3）本文所述工艺简单易行，成本低廉，无需设备改造既可以广泛应用于聚醚多元醇批量生产中。

［1］李小斌，曹宏斌，张懿．国内聚醚多元醇的生产现状及技术进展[J]．现代化工，2004，24(1)：36-39.

［2］朱吕民，刘益军．聚氨酯泡沫塑料[M].第3版．北京：化学工业出版社，2005：146-151.

Process Research on Reduction of Volatile Aldehydes From Polyether Polyols by Using Hydrogen Peroxide

QIN Hao-hui1,2，LV Zhi-guo2
（1. Qingdao University of Science & Technology, Shandong Qingdao 26600，China；2. Shandong Bluestar Dongda Chemical Industry Co., Ltd., Shandong Zibo 25500，China）

Hydrogen peroxide was used to treat polyether polyols by special process. Amount of volatile aldehydes in polyether polyols before and after the treatment was measured. The results show that the treatment process with hydrogen peroxide can effectively reduce volatile aldehydes (e.g. formaldehyde, acetaldehyde, acrolein) in polyether polyols and thus significantly diminish the odor of polyether polyols, which can satisfy the low odor requirement of polyether polyols from the polyurethane industry.

Hydrogen peroxide；Polyether polyols；Volatile aldehydes

TQ 028

A

1671-0460（2015）01-0049-02

2014-07-16

秦好辉（1987-），男，山东淄博人，2009年毕业于安徽工业大学高分子材料与工程专业，研究方向：从事聚醚多元醇合成及催化剂制备工作。E-mail：qinhaohui123@163.com。