科创中国

行业领域

生物与新医药技术,轻工和化工生物技术

需求背景

我国是世界上最大的聚氨酯生产与消费国，2020年我国聚氨酯产量与消费量分别为1470万吨与1240万吨，聚碳酸酯多元醇市场前景广阔。

双金属氰化物络合催化剂是PO均聚生产聚醚多元醇的主要催化剂之一，经过优化改进已可用于生产聚碳酸酯多元醇，且催化剂活性还有巨大的提升空间。相对于聚醚多元醇生产工艺，聚碳酸酯生产工艺改动较小，且聚碳酸酯多元醇具备性能及成本优势，随着相关催化剂制备及工艺技术的进步、相关聚氨酯产品的开发及市场认可度的提高，聚碳酸酯多元醇将逐步扩大市场，成为聚氨酯的主要原料之一。

聚醚碳酸酯多元醇也称为CO2基多元醇，是一类具有端羟基，主链同时含聚酯和聚醚链段的低聚物多元醇。它的制备主要有环状碳酸酯的开环聚合与CO2-环氧化合物调节共聚两种方法。前者由于存在反应效率低下、碳酸酯单元调控能力不强等问题，以实验室研究居多；现阶段后者被广泛采用，在环氧化合物如环氧丙烷(PO)与CO2开环共聚时加入链转移剂，通过控制反应的链转移得到同时含有聚醚和聚碳酸酯单元的端羟基聚碳酸脂。

目前国内外越来越多的科研单位及企业投身于CO2-环氧化合物调节共聚法的研究，这些研究主要集中在CO2与环氧化合物的开环共聚的催化剂、链转移剂以及分子量分布的调控等方面，研究成果显著，小部分实现了工业化，并产出相关系列产品。

需解决的主要技术难题

常用低聚物多元醇类链转移剂如聚丙二醇(PPG)，反应活性可达10 kg/g DMC，产物中环碳酸酯的质量分数可控制在7%以下，但其链转移速率较弱，反应时间较长(10～50 h)，这是由于PPG与DMC的配位抑制了PO配位，导致反应诱导期较长；相比低聚物多元醇和小分子醇类等链转移剂，羧酸类链转移剂配位能力不高，链转移速率较大，但由于其酸性较强，导致反应活性不高。

期望实现的主要技术目标

CO2与环氧化合物调节共聚法的链转移剂常为具有活泼质子的低相对分子量多元醇或多元酸。链转移剂能促使链转移反应顺利进行，并会直接影响反应活性及产物的结构与性能，因此链转移剂是制备聚醚碳酸酯多元醇的最关键因素之一，如何提高活性也是最重要的技术目标。

需求解析

解析单位：“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团（北京八月瓜科技有限公司） 解析时间：2023-08-29

李继定

清华大学

教授

综合评价

二氧化碳制备聚醚酯多元醇从能源消耗上讲是不合算的，项目前景不看好。影响二氧化碳制备聚醚酯多元醇的因素很多，链转移剂概念模糊，且仅是二氧化碳制备聚醚酯多元醇影响因素之一，而非关键技术。

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