Poliester polioli se općenito definiraju kao spojevi s hidroksi-terminiranim spojevima čiji molekularni lanci sadrže ponavljajuće esterske grupe, sa -prosječnom molekulskom težinom koja se obično kreće od 1000 do 5000 g/mol. Mogu se kategorizirati u aromatične ili alifatske tipove ovisno o tome da li struktura uključuje aromatične prstenove. Industrijska proizvodnja poliester poliola obično slijedi dva glavna puta: jedan je tradicionalni proces esterifikacije-polikondenzacije, u kojem polibazne kiseline (ili anhidridi/esteri) reagiraju s poliolima; druga je polimerizacija laktonskih monomera sa poliolima sa -otvaranjem prstena. Varijacije u sirovinama i uslovima sinteze rezultiraju širokim spektrom karakteristika performansi, a svojstva kao što su hidroksilna vrijednost, kiselinska vrijednost, sadržaj vlage, viskozitet, molekularna težina, gustina i indeks boje ostaju ključni kriteriji za procjenu kvaliteta i prikladnosti.
U industriji poliuretana,poliester polioliigraju vitalnu strukturnu ulogu. Zbog visokog polariteta esterskih i amidnih grupa u poliuretanima na bazi poliestera{1}}, rezultirajući materijali pokazuju jake kohezivne sile, odličnu adheziju, visoku mehaničku čvrstoću i izuzetnu otpornost na abraziju. Globalno, Stepan, Huafon Group i COIM predstavljaju vodeće dobavljače u ovoj oblasti, zajedno sa oko 30% ukupnog tržišnog udjela. Kina je najveće tržište sa oko 45% udjela, a slijede Evropa sa 20% i Sjeverna Amerika sa 13%. Među vrstama proizvoda, alifatski poliester polioli čine najveći segment sa udjelom od oko 62%, dok elastomeri predstavljaju najznačajniju daljnju primjenu, predstavljajući otprilike 36% ukupne potrošnje.
Strukturno, alifatski poliester polioli se obično sintetiziraju iz alifatičnih dikiselina kao što su jantarna kiselina, glutarna kiselina, adipinska kiselina, pimelinska kiselina, suberična kiselina i sebacinska kiselina. Komercijalno uobičajene vrste se uglavnom temelje na adipinskoj kiselini kondenziranoj s diolima ili triolima. Ovi proizvodi se obično pojavljuju kao bijele voštane čvrste tvari ili bezbojne do blijedo žute viskozne tekućine; čvrsti poliesteri imaju raspon topljenja obično između 25 i 50 stepeni i formiraju tečnosti visokog{4}}viskoziteta nakon što se rastale. Nasuprot tome, aromatični poliester polioli sadrže krute benzenske prstenaste strukture u svojoj kičmi i obično se sintetiziraju iz ftalnog anhidrida, izoftalne kiseline, tereftalne kiseline ili trimelitnog anhidrida. Inherentna krutost i veća energija kohezije aromatičnih jedinica obezbeđuju bolju hidrofobnost i značajno poboljšanu otpornost na hidrolizu u poređenju sa čisto alifatskim sistemima.
Industrijska proizvodnja poliester poliola najčešće se odvija u šaržnim reaktorima, napredujući kroz fazu esterifikacije nakon koje slijedi polikondenzacija. Kako bi se osigurali polimeri sa hidroksil-terminiranim sastavom, formulacije obično koriste 10-50% viška poliola. Tokom esterifikacije, reakcija polikiselina ili anhidrida s poliolima stvara oligomerne diestre i triestre uz kontinuirano oslobađanje vode. Uklanjanje ove vode postupnim zagrijavanjem je od suštinskog značaja za pokretanje reakcije, ali prebrzo uklanjanje vode može uzrokovati stvaranje pjene i gubitak hlapljivih diola, zbog čega je kontrola temperature ključna. Kada se količina uklonjene vode približi teoretskoj vrijednosti i kiselinska vrijednost padne ispod oko 10 mgKOH/g, esterifikacija je u suštini završena.
Sljedeća faza polikondenzacije uključuje rast lanca kroz reakcije{0}}razmjene estera pod visokom temperaturom i sniženim pritiskom. Ova faza se može podijeliti na pret-polikondenzaciju i finalnu polikondenzaciju. Tokom pre{4}}polikondenzacije, vakuum se postepeno smanjuje kako bi se održalo kontrolirano reakcijsko okruženje, što omogućava dalje smanjenje kiselinske vrijednosti i uklanjanje viška poliola. U završnoj fazi dominiraju reakcije izmjene estera, što omogućava oligomerima sa hidroksil-ograničenim molekulama da brzo porastu u molekularnoj težini sve dok se ne postignu željeni parametri viskoziteta i performansi.
Kroz ove pažljivo kontrolirane reakcije, poliester polioli postaju temeljni građevni blokovi brojnih poliuretanskih materijala, podržavajući ključne primjene u elastomerima, ljepilima, sintetičkoj koži, premazima, proizvodima visokih{0}}efikasnih-otpornih na habanje i strukturnim komponentama. Njihov razvoj nastavlja da pokreće napredak poliuretanskih tehnologija na globalnim tržištima.