聚醚胺（PEA）-三個皮匠報告百科

聚醚胺是什么

聚醚胺(PEA)是一類具有柔軟聚醚骨架，由伯胺基或仲胺基封端的聚烯烴化合物，主要用于提高終端產品的韌性、柔韌性、疏水性或親水性，在聚氨酯反應注射成型材料、聚脲噴涂、環氧樹脂固化劑以及汽油清凈劑等眾多領域中得到廣泛的應用。聚醚胺根據產品的聚醚主鏈解耦股分為單胺、二胺及三胺，各類別可按照化學結構是否含有環氧丙烷(PO)、環氧乙烷(EO)或二者混合進一步分類。聚醚胺采用離去基團法和催化胺化法生產，催化胺化法是主要的工業方法。

聚醚胺主要合成方法

聚醚胺的合成方法上，可分為水解法、氨苯氧基法，氨解法、離去基團法、氨基丁烯酸酯法等

(1)水解法

優點：水解法最早于1985年Bayer公司的Rasshofer等人提出。本法機理研究成熟穩定，產物粘度可控，具有廣泛的適用性

原理：本法以聚醚或聚酯多元醇的甲苯二異氰酸酯TDI預聚物為原料，通過與堿性水溶液反應生成含氨基甲酸的中間體，進而得到氨基化合物。這一方法的關鍵在于第一步反應必須在低溫(18~20℃)下進行，以保證氨基甲酸的全部形成，第二步通過升高溫度，使端氨基甲酸基團分解，形成氨基并釋放出二氧化碳。

(2)胺苯氧基法

優/缺點：1989年Bayer公司提出了氨苯氧基法制APTE的方法，本法工藝路線簡單，但是在聚醚多元醇與帶不飽和基團的化合物的反應過程中副反應多，因此對反應條件要求嚴格，實際操作困難。

原理：此法是從聚醚多元醇末端羥基的活潑氫著手，用帶不飽和基團(-NCO、-CN、-NO2等)的化合物與活潑氫作用封端，然后通過相應的處理后得到聚醚胺。

(3)氨解法

優點：氨解法是工業化生產用于聚脲的高活性聚醚胺的主要方法，目前國外的工業化生產主要采用氨解法。

原理：從聚醚多元醇的末端羥基著手，通過氨解反應用氨基取代其末端羥基。其需要高溫高壓反應，設備投資和操作成本較高，且催化劑的制備步驟復雜。它是將醇、氨和氫氣的氣態混合物在200℃左右和一定壓力下，通過銅鎳催化作用而完成的。整個反應過程包括醇的脫氫、醛的加成氨化、羥基胺的脫水和烯亞胺的加氫生成胺等步驟。

(4)離去基團法

優/缺點：本法存在著原料不易購置且容易污染環境，特別是反應生成副產物較多，在產物后處理需要大量堿中和反應產生的酸生產產生大量的無機鹽，分離較困難。

原理：此法一般分為兩步：第一步為酯化反應，從聚醚多元醇末端羥基的活潑氫著手，用帶有易離去基團或不飽和基團的化合物(酰氯基、鹵基、羧基、醛基等)與活潑氫作用進行封端，第二步為胺化反應，將第一步得到的產物與胺(一元胺或二元胺)反應。

(5)氨基丁烯酸酯法

優點：本法最早于1969年由Groegler提出。由這類ATPE制得的聚氨酯彈性體具有非常穩定的物理性能，特別是它們的耐水解性能尤為突出。

原理：首先用二烯酮或者通過乙酰乙酸乙酯與聚醚多元醇的酯交換反應，在聚醚的兩端接上乙酰乙酸酯基團，然后將被乙酰乙酸酯基封端的聚醚與一元伯胺、烷基醇胺或二元伯胺進行胺化，得到端基為氨基丁烯酸酯、粘度很低的亞胺化合物。

聚醚胺主要應用領域及其用途

(1)風電：風力發電葉片等高端復合材料

作為環氧樹脂的高性能固化劑，用于生產高強度、高韌性的復合材料，尤其適用于碳纖維復合材料及大型玻璃纖維復合材料(兆瓦級風力發電葉片)的制造。其功能是特殊的分子結構提供給產品高強度和高韌性，同時具有適中的反應活性，可滿足大型葉片的制造要求

(2)油氣開采：頁巖油氣及海洋油氣開采

頁巖氣開采過程中，作業巖層為易水化巖層，對于鉆井液和壓裂液的頁巖水化抑制效果有較高要求，傳統的抑制劑往往不能滿足頁巖氣開采的要求。聚醚胺是近十年來發展出的綜合效果最佳的頁巖抑制劑，也是海上油氣開采中最環保的抑制劑，在國際頁巖氣開采中大量使用。改性后的聚醚胺兩端具有與粘土極佳的結合力，同時通過分子設計，調節聚醚主鏈親水性，使其既可以溶于水，可以在與粘土結合后防止粘土層水化，頁巖抑制性能優越。

(3)涂料：環氧地坪、水性涂料等

聚醚胺由于其特殊的分子結構，擁有常見胺類固化劑所欠缺的眾多優點。在汽車電泳涂料、水性涂料、低溶劑甚至無溶劑涂料(環氧地坪、防腐涂料、聚脲材料)中廣泛應用。

①環氧地坪領域：聚醚胺為低溶劑或無溶劑環氧涂料制造的關鍵原材料，是高性能環氧地坪固化劑。

②水性涂料領域：作為水性電泳漆及水性環氧涂料等環保涂料的固化劑，近年來廣泛用于汽車領域和高端裝備表面涂層的新型環保涂料。

聚醚胺具有很強的水溶性，反應速度適中，與空氣接觸不易水化泛白，裝飾效果優秀。同時聚醚胺粘度低，溶解力強，稀釋效果好。

(4)膠黏劑：作為高性能環氧樹脂固化劑，在人造大理石、結構膠、飾品膠領域應用。

①人造大理石：目前由于環保、生態要求逐漸提高，天然大理石的開采和加工受到嚴格限制，人造大理石得到廣泛應用，替代天然大理石，減少天然大理石開采和加工過程中對于環境帶來的危害。聚醚胺是利用碎石制造高端人造大理石的關鍵原材。

②飾品膠：飾品膠在澆鑄制作飾品時，要求膠體粘度低、流動性好、不脆不裂、放熱量低、收縮極少、脫模前后膠體有很好的柔韌性。同時，飾品屬性使其對于制品光亮、色澤溫柔、手感滋潤、型狀可塑性、無毒無刺激有較高要求。聚醚胺交聯的飾品膠產品能增強固化物的彈性、韌性、抗沖擊和可撓性，其低粘度、低色澤、較長的可操作時間非常適合飾品膠的制作和生產，用于生產人造水晶裝飾品。環氧飾品膠的固化劑絕大多數采用聚醚胺。

聚醚胺透明無色、粘度低，固化產物具有極佳的表面效果，因此為制作飾品膠的主要原材料。另外因為其韌性極佳，在結構膠中作為改性劑可明顯提高產品的韌性和耐疲勞性能。

(5)添加劑：燃油助劑、紡織助劑等

因聚醚胺主題結構與聚醚相同，羥基變為了更具活性的氨基，因此在添加劑和表面活性劑等傳統聚醚應用領域具有更佳性能。

①燃油助劑：燃油添加劑(燃油寶)：聚醚胺是燃油添加劑的主要成分，具有清潔油路、減少發動機積碳，優化發動機汽油霧化效果等作用。

②紡織助劑：具有較強的表面活性，含有的伯氨基可以通過反應改性，改變其親水性。

因聚醚胺主題結構與聚醚相同，羥基變為了更具活性的氨基，因此在添加劑和表面活性劑等傳統聚醚應用領域具有更佳性能。

聚醚胺主要生產企業

(1)揚州晨化：是一家以研發、生產、銷售為一體的高新技術企業，是華東地區最具影響力的表面活性劑、阻燃劑和硅橡膠產品重要生產基地。其產品暢銷全國20多個省、市、自治區，并出口歐盟、俄羅斯、伊朗、土耳其、日本、韓國及東南亞地區。

(2)德信聯邦：經營范圍包括生產、銷售水性樹脂(聚醚多元醇)、聚氨酯軟硬泡組合聚醚及以上產品的進出口業務等。公司已掌握豐富的聚醚和聚氨酯的生產與管理經驗，拓展市場能力在國內同行業一直保持著領先地位。

(3)煙臺民生：公司由多名化工領域的教授級高工發起，數家相關企業共同參股成立的科技開發型企業，主要從事聚醚胺等環?；瘜W品的研發、生產和應用

聚醚胺的產能

截至2021年，全球聚醚胺主要供應商共有7家，其中美國亨斯邁和德國巴斯夫產能占比分別為43%和21%，海外廠商積淀深厚，技術和規模上的優勢依然明顯；國內共有5家廠商，合共占據全球產能的36%，但產能規模均較海外廠家小，目前達到萬噸級別的廠商有3家，正大新材料3.5萬噸，阿科力2萬噸，晨化股份3.1萬噸