Полиэфирполиолы являются одним из важнейших видов полиольного сырья в полиуретановой промышленности. Их получают путем реакции полимеризации с раскрытием цикла между инициатором (соединением, содержащим активный водород) и алкиленоксидом (в основном пропиленоксидом и этиленоксидом) в присутствии катализатора. Основные характеристики их молекулярной структуры:
Главная цепь: преимущественно эфирные связи.
Концевые группы: преимущественно гидроксильные группы.
Общая структурная формула: HO-[-R-O-]n-H (для дифункциональных групп), где R – это, главным образом, -CH2CH(CH3)- (из PO) или -CH2CH2- (из EO).
Существует множество различных типов полиэфирполиолов, которые в основном классифицируются по следующим признакам:
1. Классификация по функциональности инициатора (количеству гидроксильных групп в молекуле).
Это наиболее важный метод классификации, определяющий среднюю функциональность полиэфирполиола, а также плотность сшивки и твердость конечного полиуретанового продукта.
Дифункциональные полиэфирполиолы:
* Инициаторы: этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль и т. д. * Структура: линейная или слегка разветвленная (при использовании диэтиленгликоля/пропиленгликоля).
* Молекулярная масса: обычно высокая (2000–8000 Да).
* Характеристики и применение: отличная гибкость, в основном используется в производстве эластичных полиуретановых пен, эластомеров, покрытий, клеев, герметиков и т. д. Наиболее распространенным представителем является ППГ.

Трифункциональные полиэфирполиолы:
* Инициаторы: глицерин, триметилолпропан и т. д.
* Структура: звездообразная с тремя лучами.
* Молекулярная масса: средняя (3000–6000 Да).
* Характеристики и применение: Обеспечивает умеренную сшивку и упругость. Является основным базовым полиэфиром для универсальных эластичных пен (например, пен для мебели и матрасов), а также высокоупругих пен. На основе этого полиэфира часто изготавливают ПЭТ-полиолы с тетрафункциональностью и выше:
* Инициаторы: Пентаэритрит, этилендиамин, сахароза, сорбит, маннит, толуилендиамин, смеси полиолов и т. д.
* Структура: Сильноразветвленная.
* Молекулярная масса: Относительно низкая (400-1000 Да).
* Характеристики и применение: Высокая функциональность, обеспечивающая высокую плотность сшивки и жесткость. В основном используется в производстве жестких полиуретановых пен (например, для холодильников, строительных теплоизоляционных плит, трубной изоляции и напыляемой пены). Сахарозные полиэфиры и аминополиэфиры (например, полиэфиры на основе этилендиамина) являются основой жестких пен.
Полиэфирполиолы с гексафункциональностью и выше:
* Инициаторы: сорбит, маннит, диэтилентриамин и т. д.
* Структура: сильно разветвленная.
* Молекулярная масса: низкая.
* Характеристики и применение: обеспечивают чрезвычайно высокую жесткость и размерную стабильность, используются в высокоэффективных жестких пенах и специальных эластомерах/покрытиях.
2. Классификация по составу мономеров: в первую очередь это соотношение и расположение оксида пропилена и оксида этилена.
Полипропиленоксидполиолы:
* Мономер: практически полностью оксид пропилена.
* Структура: основная цепь состоит из повторяющихся звеньев -CH2CH(CH3)O- с метильными группами в боковых цепях. Концевые гидроксильные группы – это в основном вторичные гидроксильные группы с низкой реакционной способностью.
* Характеристики: Отличная гидрофобность, хорошая совместимость с изоцианатами и умеренная вязкость. Наиболее широко используемый тип основного полиэфира.
Полиэфирполиолы с концевыми группами этиленоксида:
* Мономер: Пропиленоксид полимеризуется в качестве основной цепи с добавлением 10–20% этиленоксида в конце процесса полимеризации для «закрытия концов». * Структура: Молекулярная цепь в основном состоит из PO-звеньев с концевыми группами -CH₂CH₂OH (**первичными гидроксильными группами**).
* Характеристики: Высокое содержание первичных гидроксильных групп значительно повышает реакционную способность**. Широко используется в областях, требующих быстрого отверждения, таких как высокоэластичные пены, формованные пены, покрытия и клеи. Это стандартный метод повышения реакционной способности. Сополиолы оксида этилена и оксида пропилена:
* Мономеры: ПО и ЭО сополимеризуются в различных пропорциях и последовательностях (статистически или блочно).
* Структура: Молекулярная цепь содержит звенья -CH2CH2O- и -CH2CH(CH3)O-.
* Характеристики: Введение ЭО может **повысить гидрофильность**, **снизить вязкость**, **регулировать реакционную способность** и **улучшить совместимость с другими компонентами**. Обычно используется в эластичных пенах (для повышения комфорта), эластомерах и водорастворимых или вододиспергируемых полиуретановых системах. Политетрагидрофурановый полиол:
* Мономер: Получается полимеризацией с раскрытием цикла тетрагидрофурана.
* * Структура: Основная цепь состоит из повторяющихся звеньев -(CH2)4O-, что делает его линейным, высокорегулярным полиэфиром.
* Характеристики: Несмотря на то, что он строго классифицируется как простой полиэфир, его часто классифицируют отдельно из-за его превосходной низкотемпературной стойкости, стойкости к истиранию, высокой прочности, высокой эластичности и стойкости к гидролизу. Он в основном используется в высокоэффективных эластичных волокнах, термопластичных полиуретановых эластомерах, уплотнителях и высокоэффективных покрытиях. Это самый высокоэффективный полиэфирполиол, но и более дорогой.

3. Классификация по специальной функции или модификации: Полиэфирполиолы, химически модифицированные для соответствия определенным требованиям к эксплуатационным характеристикам.

Огнестойкие полиэфирполиолы:
* Метод модификации: использование соединений, содержащих фосфор, галогены (хлор, бром) или азот, в качестве инициаторов или сомономеров, или введение огнестойких структур в полиэфирную цепь. * Структура: Содержит огнестойкие элементы (такие как P, Cl, Br, N) или группы (такие как фосфаты и алкилгалогениды) в молекулярной цепи.
* Характеристики и применение: Придаёт полиуретановым изделиям (особенно пенам) огнестойкость или самозатухающие свойства, отвечая требованиям пожарной безопасности. Используется в строительной изоляции, производстве мебели, транспортных средств и других областях.

Привитые полиэфирполиолы:
* Метод модификации: Виниловые мономеры, такие как стирол и акрилонитрил, прививаются к базовому полиэфирполиолу (обычно трифункциональному, с высокой молекулярной массой) посредством свободнорадикальной полимеризации.
* Структура: Сегменты сополимера стирола и акрилонитрила подвешены к основной цепи полиэфира, образуя полимерную дисперсию.
* Характеристики и применение: Значительно улучшает открытость пены, несущую способность и размерную стабильность, одновременно снижая плотность пены. Ключевой компонент высокоэластичных и сверхмягких пен. Обычно называется POP.

Полимерные полиэфирполиолы:
* Методы модификации: В широком смысле, сюда входят привитые полиэфирполиолы, а иногда также дисперсии, в которых органические или неорганические частицы (например, PIPA, PHD) генерируются или заполняются in situ внутри полиэфира.
* Структура: Твердые частицы диспергированы в полиэфирной матрице.
* Свойства и применение: Основное назначение — **улучшение несущей способности, модуля упругости и твердости** при сохранении или даже улучшении технологичности и отскока. Используется в высокоэластичных пенах, микропористых эластомерах и других областях применения. Низконасыщенные полиэфирполиолы:
* Модификация