Polyesteripolyolit määritellään yleensä hydroksyyli-päätteisiksi yhdisteiksi, joiden molekyyliketjut sisältävät toistuvia esteriryhmiä ja joiden lukumäärä-keskimääräiset molekyylipainot ovat tyypillisesti 1 000 - 5 000 g/mol. Ne voidaan luokitella aromaattisiin tai alifaattisiin tyyppeihin riippuen siitä, sisältääkö rakenne aromaattisia renkaita. Polyesteripolyolien teollinen tuotanto noudattaa yleensä kahta pääreittiä: toinen on perinteinen esteröinti-polykondensaatioprosessi, jossa moniemäksiset hapot (tai anhydridit/esterit) reagoivat polyolien kanssa; toinen on laktonimonomeerien rengas{6}}avautumispolymerointi polyoleilla. Raaka-aineiden ja synteesiolosuhteiden vaihtelut johtavat laajaan valikoimaan suorituskykyominaisuuksia, ja ominaisuudet, kuten hydroksyyliarvo, happoarvo, kosteuspitoisuus, viskositeetti, molekyylipaino, tiheys ja väriindeksi, ovat edelleen keskeisiä laadun ja sopivuuden arvioinnin kriteereitä.
Polyuretaaniteollisuudessapolyesteripolyolejaniillä on tärkeä rakenteellinen rooli. Polyesteri-pohjaisten polyuretaanien esteri- ja amidiryhmien korkean polaarisuuden vuoksi tuloksena olevilla materiaaleilla on vahva koheesiovoima, erinomainen tarttuvuus, korkea mekaaninen lujuus ja huomattava kulutuskestävyys. Globaalisti Stepan, Huafon Group ja COIM edustavat alan johtavia toimittajia, ja niiden yhteenlaskettu osuus on noin 30 % kokonaismarkkinaosuudesta. Suurin markkina-alue on Kiina noin 45 prosentin osuudella, jota seuraa Eurooppa 20 prosentin osuudella ja Pohjois-Amerikka 13 prosentin osuudella. Tuotetyypeistä suurimman segmentin muodostavat alifaattiset polyesteripolyolit noin 62 %:n osuudella, kun taas elastomeerit muodostavat merkittävimmän loppupään sovelluksen, jonka osuus kokonaiskulutuksesta on noin 36 %.
Rakenteellisesti alifaattiset polyesteripolyolit syntetisoidaan tyypillisesti alifaattisista dihapoista, kuten meripihkahaposta, glutaarihaposta, adipiinihaposta, pimeliinihaposta, suberiinihaposta ja sebasiinihaposta. Kaupallisesti yleiset lajikkeet perustuvat enimmäkseen adipiinihappoon, joka on kondensoitu dioleilla tai trioleilla. Nämä tuotteet näkyvät yleensä valkoisina vahamaisina kiinteinä aineina tai värittöminä tai vaaleankeltaisina viskoottisina nesteinä; kiinteiden polyestereiden sulamisalueet ovat tyypillisesti 25–50 astetta, ja ne muodostavat sulamisen jälkeen korkean viskositeetin nesteitä. Sitä vastoin aromaattiset polyesteripolyolit sisältävät rungossaan jäykkiä bentseenirengasrakenteita, ja ne syntetisoidaan yleisesti ftaalihappoanhydridistä, isoftaalihaposta, tereftaalihaposta tai trimelliittianhydridistä. Aromaattisten yksiköiden luontainen jäykkyys ja suurempi koheesioenergia tarjoavat paremman hydrofobisuuden ja merkittävästi paremman hydrolyysin vastustuskyvyn puhtaasti alifaattisiin järjestelmiin verrattuna.
Polyesteripolyolien teollinen valmistus tapahtuu useimmiten panosreaktoreissa, jossa etenee esteröintivaihe, jota seuraa polykondensaatio. Hydroksyyli-päätettävien polymeerien varmistamiseksi formulaatioissa käytetään tyypillisesti 10–50 % ylimäärä polyolia. Esteröinnin aikana polyhappojen tai anhydridien reaktio polyolien kanssa tuottaa oligomeerisiä diestereitä ja triestereitä vapauttaen jatkuvasti vettä. Tämän veden poistaminen asteittaisella lämmityksellä on välttämätöntä reaktion edistämiseksi, mutta liian nopea vedenpoisto voi aiheuttaa vaahtoamista ja haihtuvien diolien häviämistä, mikä tekee lämpötilan hallinnasta ratkaisevan tärkeää. Kun poistetun veden määrä lähestyy teoreettista arvoa ja happoarvo laskee alle noin 10 mgKOH/g, esteröinti on oleellisesti valmis.
Seuraava polykondensaatiovaihe sisältää ketjun kasvun esterin-vaihtoreaktioiden kautta korkeassa lämpötilassa ja alennetussa paineessa. Tämä vaihe voidaan jakaa esi-polykondensaatioon ja lopulliseen polykondensaatioon. Esi-polykondensaation aikana tyhjöä alennetaan asteittain kontrolloidun reaktioympäristön ylläpitämiseksi, mikä mahdollistaa happoarvon alenemisen edelleen ja ylimääräisen polyolin poistamisen. Viimeisessä vaiheessa esterin-vaihtoreaktiot hallitsevat, jolloin hydroksyyli-päätetyt oligomeerit voivat nousta nopeasti molekyylipainossaan, kunnes halutut viskositeetti- ja suorituskykyparametrit saavutetaan.
Näiden huolellisesti kontrolloitujen reaktioiden ansiosta polyesteripolyoleista tulee lukuisten polyuretaanimateriaalien perusrakennuspalikoita, jotka tukevat tärkeimpiä sovelluksia elastomeereissä, liimoissa, synteettisessä nahassa, pinnoitteissa, korkean -kulumista{1}}kestävissä tuotteissa ja rakenneosissa. Niiden kehitys jatkaa polyuretaaniteknologioiden etenemistä maailmanlaajuisilla markkinoilla.