„Polyetherpolyole“ – Versionsunterschied
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Die Polyetherpolyole werden vor allem aus [[Ethylenoxid]], [[Propylenoxid]] oder [[Tetrahydrofuran]] durch ringöffnende [[Polymerisation]] bzw. [[Copolymerisation]] hergestellt.<ref name="RÖMPP" /> Die anionische Polymerisation von Propylenoxid unterscheidet sich von der von Ethylenoxid dadurch, dass eine Übertragungsreaktion auf das Monomer die Bildung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht verhindert.<ref name="Eric J. Goethals">{{Literatur| Autor=Eric J. Goethals | Titel=Telechelic Polymers: Synthesis and Applications | Verlag=CRC Press | Datum=2018 | ISBN=978-1-351-09399-6 | Seiten=120 | Online={{Google Buch | BuchID=Pr1HDwAAQBAJ | Seite=120 }} }}</ref> |
Die Polyetherpolyole werden vor allem aus [[Ethylenoxid]], [[Propylenoxid]] oder [[Tetrahydrofuran]] durch ringöffnende [[Polymerisation]] bzw. [[Copolymerisation]] hergestellt.<ref name="RÖMPP" /> Die anionische Polymerisation von Propylenoxid unterscheidet sich von der von Ethylenoxid dadurch, dass eine Übertragungsreaktion auf das Monomer die Bildung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht verhindert.<ref name="Eric J. Goethals">{{Literatur| Autor=Eric J. Goethals | Titel=Telechelic Polymers: Synthesis and Applications | Verlag=CRC Press | Datum=2018 | ISBN=978-1-351-09399-6 | Seiten=120 | Online={{Google Buch | BuchID=Pr1HDwAAQBAJ | Seite=120 }} }}</ref> |
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Polyetherpolyole mit nur zwei Hydroxy-Endgruppen (Polyetherdiole) erhält man z.B. durch eine mit Wasser oder [[Ethylenglycol]] bzw. [[Propylenglycol]] initiierte [[Polymerisation]] der [[Ether#Cyclische Ether|cyclischen Ether]] Ethylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran.<ref name="Hans-Georg Elias">{{Literatur| Autor=Hans-Georg Elias | Titel=Makromoleküle, Band 3 | Verlag=Wiley | Datum=2009 | ISBN= | Seiten=422 | Online={{Google Buch | BuchID=F6xau0tvOUgC | Seite=422 }} }}</ref> |
Polyetherpolyole mit nur zwei Hydroxy-Endgruppen (Polyetherdiole) erhält man z.B. durch eine mit Wasser oder [[Ethylenglycol]] bzw. [[Propylenglycol]] initiierte [[Polymerisation]] der [[Ether#Cyclische Ether|cyclischen Ether]] Ethylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran.<ref name="Hans-Georg Elias">{{Literatur| Autor=Hans-Georg Elias | Titel=Makromoleküle, Band 3 | Verlag=Wiley | Datum=2009 | ISBN= | Seiten=422 | Online={{Google Buch | BuchID=F6xau0tvOUgC | Seite=422 }} }}</ref> Teilweise werden auch Amine (NH<sub>2</sub>-Funktionalitäten) als Startermoleküle bei der Polyolherstellung genutzt.<ref>{{Literatur |Autor=Peter Eyerer, Thomas Hirth, Peter Elsner |Titel=Polymer Engineering |Verlag=Springer Science & Business Media |Ort= |Datum=2008 |ISBN=978-3-540-72402-5 |Seiten=298 |Online=[https://books.google.com/books?id=tN28qob2PgIC&pg=PA298 books.google.com]}}</ref> |
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Polyole mit höheren [[Funktionalität (Chemie)|Funktionalitäten]] erhält man durch Reaktion von Propylenoxid |
Polyole mit höheren [[Funktionalität (Chemie)|Funktionalitäten]] erhält man durch Reaktion von Propylenoxid |
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Version vom 27. Oktober 2022, 14:21 Uhr
Polyetherpolyole (Polyetherglycole, Polyether-Makrodiole) ist die Bezeichnung für polymere chemische Verbindungen aus der Gruppe der telechelen Polyether, also Polyether mit meist zwei, in einigen Fällen aber mit bis zu acht Hydroxy-Endgruppen.[1]
Gewinnung und Darstellung
Die Polyetherpolyole werden vor allem aus Ethylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran durch ringöffnende Polymerisation bzw. Copolymerisation hergestellt.[1] Die anionische Polymerisation von Propylenoxid unterscheidet sich von der von Ethylenoxid dadurch, dass eine Übertragungsreaktion auf das Monomer die Bildung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht verhindert.[2]
Polyetherpolyole mit nur zwei Hydroxy-Endgruppen (Polyetherdiole) erhält man z.B. durch eine mit Wasser oder Ethylenglycol bzw. Propylenglycol initiierte Polymerisation der cyclischen Ether Ethylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran.[3] Teilweise werden auch Amine (NH2-Funktionalitäten) als Startermoleküle bei der Polyolherstellung genutzt.[4]
Polyole mit höheren Funktionalitäten erhält man durch Reaktion von Propylenoxid mit verschiedenen Verbindungen, und zwar mit den Funktionalitäten:[3]
- 3 mit Glycerin oder Trimethylolpropan,
- 4 mit Pentaerythrit, Ethylendiamin oder Phenolharzen,
- 5 mit Diethylentriamin,
- 6 mit Sorbit,
- 8 mit Saccharose.
Multifunktionell sind weiterhin auch die sogenannte „modifizierten Polyetherpolyole", bei denen die Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen auf Polymerteilchen aufgepfropft sind. Bei diesen unterscheidet man drei Haupttypen: 1) Polymer-Polyole auf z.B. Acrylnitril/Styrol-Copolymeren, 2) PHD-Polyole auf Polyharnstoff-Dispersionen, (Polyharnstoff)dispersionen) und 3) PIPA-Polyole auf Polyurethan-Dispersionen (Polyisocyanat-Polyaddition).[3]
Verwendung
Polyetherpolyole mit Funktionalitäten von drei bis acht und einer Molmasse von 400-1200 werden für harte Schaumstoffe, Werkstoffe und Überzüge verwendet. Polyetherpolyole mit Funktionalitäten von zwei bis drei und einer Molmasse von 1000-6500 werden hingegen bei der Produktion flexibler Polyurethan- und Polyesterschaumstoffe und von Elastomeren eingesetzt.[3] Sie sind unter Namen wie Carbowax, Jeffox, Plurocol, Polyglycol, Polymeg, Terathane oder Vibrathane im Handel.[1]
Bei der Herstellung werden die Polyole zahlreichen analytischen Prüfungen unterzogen, wobei die wichtigsten die Messung der Hydroxylzahl, des Wassergehalts, der Säurezahl, der Viskosität, der Farbe, der Ungesättigtheit, des Natrium- und Kaliumgehalts und der Konzentration an Antioxidantien sind. Für diese Analysen gibt es genormte Verfahren, die z. B. in ASTM D 2849 bis 69 und den verschiedenen DIN-Methoden wie DIN 53240 für die Hydroxylzahl, DIN 53015 für die Viskosität, DIN 53402 für die Säurezahl usw. beschrieben sind.[2]
Die Bestimmung des Hydroxylwerts oder der Hydroxylzahl ist eine Endgruppenanalyse, die eine Quantifizierung der Konzentration von Hydroxylgruppen pro Gewichtseinheit des Polyols darstellt. Sie wird benötigt, um die für die Polyurethanherstellung benötigte Isocyanatmenge zu berechnen, und ist in vielen Fällen der einzige Anhaltspunkt, der für das Äquivalentgewicht des Polyols verfügbar ist. Der Hydroxylwert wird in der Einheit mg KOH/g angegeben.[2]
Einzelnachweise
- ↑ a b c RÖMPP Lexikon Chemie, 10. Auflage, 1996-1999. Thieme, ISBN 978-3-13-200051-3, S. 155 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b c Eric J. Goethals: Telechelic Polymers: Synthesis and Applications. CRC Press, 2018, ISBN 978-1-351-09399-6, S. 120 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b c d Hans-Georg Elias: Makromoleküle, Band 3. Wiley, 2009, S. 422 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Peter Eyerer, Thomas Hirth, Peter Elsner: Polymer Engineering. Springer Science & Business Media, 2008, ISBN 978-3-540-72402-5, S. 298 (books.google.com).