Кіріспе
Көптеген –OH топтары бар органикалық қосылыс
Органикалық химияда полиол – көптеген гидроксилдік топтарды (\sOH) қамтитын органикалық қосылыс. "Полиол" термині тағам ғылымдарында немесе полимер химиясында қолданылуына қарай сәл әртүрлі мағынаға ие болуы мүмкін. Екі, үш және төрт гидроксилдік топты қамтитын полиолдар сәйкесінше диолдар, триолдар және тетролдар деп аталады.
Жіктеу
Полиолдар химиялық құрамы бойынша жіктелуі мүмкін. Олардың кейбір түрлері – полиэфир, полиэстер, поликарбонат және акрилді полиолдар. Полиэфирлі полиолдар одан әрі полиэтилен оксиді немесе полиэтилен гликолы (PEG), полипропилен гликолы (PPG) және политетрагидрофуран немесе PTMEG болып бөлінеді. Бұлардың қайталама бірлігіндегі бір оттегі атомына сәйкесінше 2, 3 және 4 көміртегі бар. Поликапролактон полиолдары да саудада қолжетімді. Сонымен қатар, био-негізді (демек, жаңаруға жарамды) полиолдарды қолдануға бейімділік артып келеді.
Қолданылуы
Полиэфирлі полиольдердің көптеген қолданыстары бар. Мысалы, полиуретан көбігі полиэфирлі полиольдерді кеңінен пайдаланады. Полиэстер полиольдерін қатаң көбік өндіру үшін қолдануға болады. Олар ароматты және алифатты түрлерінде қол жетімді. Сонымен қатар, олар көбінесе қайта өңделген шикізаттан, әдетте полиэтилен терефталаттан (ПЭТ) жасалған, аралас алифатты-ароматты түрлерінде де қол жетімді. Акрил полиольдері әдетте ультракүлгін сәулеге тұрақтылық қажет болатын жоғары өнімділіктері бар қолданыстарда, сондай-ақ аз мөлшерде ұшқыш органикалық қосылыстар (VOC) бар жабындарда қолданылады. Басқа қолданыстарға металл беттерге тікелей жабылатын жабындар жатады. Олар күшті ультракүлгін сәулеге төзімділік қажет болатын жерлерде, мысалы автомобиль жабындары сияқты қолданылатындықтан, изоцианат компоненті де ультракүлгін сәулеге төзімді болады, сондықтан изофорон диизоцианатына негізделген изоцианат олигомерлері немесе преполимерлер көбінесе қолданылады. Капролактон негізіндегі полиольдер гидролизге жоғары төзімді полиуретандарды жасауға мүмкіндік береді. Поликарбонат полиольдері басқа полиольдерге қарағанда қымбатқа түседі, сондықтан олар жоғары талаптарға сай келетін қолданыстарда қолданылады. Олар изофорон диизоцианатына негізделген преполимер жасау үшін қолданылды, ол кейін шыны жабындарына қолданылады. Оларды реактивті ыстық балқыма жабысқыштарда да қолдануға болады. Барлық полиольдерді полиуретан преполимерлерін өндіру үшін пайдалануға болады. Бұл преполимерлер жабындар, желімдер, герметиктер және эластомерлерде қолданылады.
Молекулалық салмағы төмен полиолдары
Молекулалық салмағы төмен полиольдар полимер химиясында кеңінен қолданылады, онда олар өзара байланыстырушы агенттер және тізбекті ұзартушылар ретінде қызмет етеді. Мысалы, алкидтік шайырлар синтезінде полиольдар қолданылады және олар бояулар мен құюға арналған қалыптарда пайдаланылады. Олар көптеген коммерциялық "майға негізделген" жабындардағы басым шайыр немесе "байлаушы зат" болып табылады. Жыл сайын шамамен 200 000 тонна алкидтік шайыр өндіріледі. Олар реактивті мономерлерді эстерлену арқылы байланыстыруға негізделген. Коммерциялық алкидтік шайырларды өндіруде қолданылатын полиольдар – глицерин, триметилолпропан және пентаэритрит. Полиуретан преполимерін өндіруде 1,4-бутандиол сияқты төмен молекулалық салмақты полиол диол тізбекті ұзартушы ретінде қолданылуы мүмкін, бұл молекулалық салмақты одан әрі арттырады, бірақ сутегі байланысының күшеюіне байланысты тұтқырлықты да арттырады. Олардың формуласы (CHOH)nH2, мұнда n = 4–6. Қант спирттерін тағамдарға қантқа қарағанда төмен калориялы болғандықтан қосады; алайда, олар әдетте аз тәтті болады және көбінесе жоғары қарқынды тәттілендіргіштермен біріктіріледі. Олар шайнама жеміске де қосылады, өйткені олар ауыздағы бактериялармен ыдыратылмайды немесе қышқылдарға айналмайды, сондықтан тіс шілуіне себеп болмайды. Мальтитол, сорбитол, ксилитол, эритритол және изомальт – кең таралған қант спирттері.
Қайта өңделген немесе жаңартылатын көздерден алынған полиольдар
Жаңартылатын көздерге, мысалы, кастор майы және мақта тұқымы майы сияқты өсімдік негізді материалдарға негізделген полиолдар бар. Өсімдік майлары мен биомасса да полиол шикізатының жаңаруға қабілетті түрлері болып табылады. Тұқым майын полиэстер полиолдарын өндіру үшін де пайдалануға болады.
Қасиеттері
Полиол термині химиялық номенклатурадан ғана алынғандықтан және бірнеше гидроксил тобының болуын ғана көрсетеді, сондықтан барлық полиолдарға ортақ қасиеттерді тағайындау мүмкін емес. Дегенмен, полиолдар бөлме температурасында сутекті байланыс нәтижесінде көбінесе тұтқыр болады.