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工业上,主要是以环己醇或环己酮为原料,经过硝酸的氧化来制备生产己二酸,同时还副产大量含量较高的戊二酸和占比较低的丁二酸和己二酸的混合物,其中,戊二酸的含量在60%以上,通过分离精制制备高品质戊二酸的意义重大,同时,为实现戊二酸基聚酯多元醇(PPG)的制备和应用探索提供了原材料。本文主要采用河南神马尼龙股份有限公司的己二酸装置所副产的混合二元酸为起始原料,首先,通过梯度结晶法分离获得高品质的戊二酸,其纯度达到99.99%以上;再以分离纯化得到的戊二酸为原料,与二元醇在一定条件下通过酯化、脱水、缩聚制备不同分子量的聚酯多元醇中间体,将二异氰酸酯与其反应,并加入适量扩链剂制备聚氨酯弹性体,其原料配比、工艺方法及添加剂不同,所得聚酯多元醇的性质不同,由此获得了不同性能用途的聚氨酯。通过工艺探索和性能研究获得结论如下:(1)在戊二酸的分离过程中,以水为溶剂,采用梯度结晶法,获得半精品戊二酸。其最佳的操作条件为:料水比2.8:1,溶解完全后,在27℃下结晶8 h,获得第一次离心的滤渣和滤液;将获得的第一次滤液于更低温度下结晶6 h,经过离心后得到纯度在90%以上的半精品戊二酸滤渣;第三次重结晶,在更低温度下进行,离心又得到90%以上的半精品戊二酸滤渣,其半精品戊二酸的回收率在30%左右。将半精品戊二酸溶解,在合适的料水比下,加入7.1%-7.5%活性炭,在温度50℃下脱色时间2 h后,将溶液浓缩至适宜的比例,在27℃下结晶2 h,即可获得高品质的戊二酸。(2)在戊二酸基聚氨酯的应用探索中,通过对不同醇酸比、酯化时间、酯化温度、聚合时间、聚合温度和催化剂用量的探索,获得了不同分子量的戊二酸丙二醇酯(PPG),由此获得的戊二酸基聚氨酯弹性体的性能截然不同。其含水量远远小于≤0.05%;其特性粘度在0.64 dL/g以上。不同性能的戊二酸基聚氨酯拉伸强度在10.68 MPa以上,硬度在70-80之间,扯断伸长率略小于己二酸基聚氨酯。对比PPG与PPA所制备的聚氨酯弹性体,从其宏观角度看,以PPG为中间体合成的聚氨酯弹性体比以PPA为中间体合成的聚氨酯弹性体从表观上看起来稍微发黄,并且其硬度明显低于以PPA为中间体所制备的聚氨酯弹性体;对比与二异氰酸酯反应剧烈程度,PPG与二异氰酸酯的反应剧烈程度明显大于PPA。研究还发现,PPG-2000与PPA-3000所制备的聚氨酯弹性体具有相似的相似的物理性能性能。