Poliol poliester umumnya didefinisikan sebagai senyawa yang diakhiri hidroksil yang rantai molekulnya mengandung gugus ester berulang, dengan jumlah-berat molekul rata-rata biasanya berkisar antara 1000 hingga 5000 g/mol. Mereka dapat dikategorikan ke dalam tipe aromatik atau alifatik tergantung pada apakah strukturnya mencakup cincin aromatik. Produksi industri poliol poliester biasanya mengikuti dua jalur utama: satu adalah proses esterifikasi-polikondensasi tradisional, di mana asam polibasa (atau anhidrida/ester) bereaksi dengan poliol; yang lainnya adalah polimerisasi pembukaan cincin-dari monomer lakton dengan poliol. Variasi bahan baku dan kondisi sintesis menghasilkan berbagai karakteristik kinerja, dan sifat seperti nilai hidroksil, nilai asam, kadar air, viskositas, berat molekul, kepadatan dan indeks warna tetap menjadi kriteria utama untuk mengevaluasi kualitas dan kesesuaian.
Dalam industri poliuretan,poliol poliestermemainkan peran struktural yang penting. Karena tingginya polaritas gugus ester dan amino dalam poliuretan berbahan dasar poliester, material yang dihasilkan menunjukkan gaya kohesif yang kuat, daya rekat yang sangat baik, kekuatan mekanik yang tinggi, dan ketahanan abrasi yang luar biasa. Secara global, Stepan, Huafon Group dan COIM mewakili pemasok terkemuka di bidang ini, yang bersama-sama menguasai sekitar 30% dari total pangsa pasar. Tiongkok merupakan pasar terbesar dengan pangsa sekitar 45%, diikuti oleh Eropa sebesar 20% dan Amerika Utara sebesar 13%. Di antara jenis produk, poliol poliester alifatik merupakan segmen terbesar dengan pangsa sekitar 62%, sementara elastomer merupakan aplikasi hilir yang paling signifikan, mewakili sekitar 36% dari total konsumsi.
Secara struktural, poliol poliester alifatik biasanya disintesis dari asam diafat alifatik seperti asam suksinat, asam glutarat, asam adipat, asam pimelat, asam suberat, dan asam sebakat. Nilai yang umum secara komersial sebagian besar didasarkan pada asam adipat yang dikondensasikan dengan diol atau triol. Produk-produk ini biasanya berbentuk padatan lilin berwarna putih atau cairan kental tidak berwarna hingga kuning pucat; poliester padat memiliki rentang leleh yang biasanya antara 25 dan 50 derajat dan membentuk cairan dengan viskositas{4}}tinggi setelah meleleh. Sebaliknya, poliol poliester aromatik mengandung struktur cincin benzena kaku di tulang punggungnya dan biasanya disintesis dari ftalat anhidrida, asam isoftalat, asam tereftalat, atau anhidrida trimelitat. Kekakuan yang melekat dan energi kohesif yang lebih tinggi dari unit aromatik memberikan hidrofobisitas yang lebih baik dan meningkatkan ketahanan hidrolisis secara signifikan dibandingkan dengan sistem alifatik murni.
Pembuatan industri poliol poliester paling sering dilakukan dalam reaktor batch, yang dilanjutkan melalui tahap esterifikasi yang diikuti dengan polikondensasi. Untuk memastikan polimer terminasi hidroksil, formulasi biasanya menggunakan poliol berlebih 10–50%. Selama esterifikasi, reaksi poliasam atau anhidrida dengan poliol menghasilkan diester dan tryster oligomer sambil terus menerus melepaskan air. Menghilangkan air ini melalui pemanasan bertahap sangat penting untuk mempercepat reaksi, namun penghilangan air yang terlalu cepat dapat menyebabkan pembentukan busa dan hilangnya diol yang mudah menguap, sehingga pengendalian suhu menjadi penting. Ketika jumlah air yang dihilangkan mendekati nilai teoritis dan nilai asam turun di bawah sekitar 10 mgKOH/g, esterifikasi pada dasarnya selesai.
Tahap polikondensasi berikut melibatkan pertumbuhan rantai melalui-reaksi pertukaran ester pada suhu tinggi dan tekanan rendah. Tahap ini dapat dibagi menjadi pra-polikondensasi dan polikondensasi akhir. Selama pra-polikondensasi, vakum diturunkan secara bertahap untuk mempertahankan lingkungan reaksi yang terkendali, sehingga memungkinkan penurunan lebih lanjut nilai asam dan penghilangan kelebihan poliol. Pada tahap akhir, reaksi pertukaran ester-mendominasi, memungkinkan oligomer yang diakhiri hidroksil-untuk meningkatkan berat molekul dengan cepat hingga parameter viskositas dan kinerja yang diinginkan tercapai.
Melalui reaksi yang dikontrol dengan cermat ini, poliol poliester menjadi bahan penyusun dasar berbagai bahan poliuretan, mendukung aplikasi utama dalam elastomer, perekat, kulit sintetis, pelapis, produk-tahan aus-berperforma tinggi, dan komponen struktural. Perkembangannya terus mendorong kemajuan teknologi poliuretan di pasar global.