[发明专利]一种油脂基多元醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油脂基多元醇及其制备方法，它是通过将废弃油脂与醇在催化剂的作用下发生醇解和酯化反应制备出多元醇，本发明属于有机合成领域。

背景技术

聚氨酯是一种用途广泛的高分子材料，全球需求量在快速增长，多元醇是聚氨酯的主要原料，以前生产的多元醇大多是石油的下游产品，由于石油资源的不可再生性，人们开始用可再生的生物材料为原料替代原来的石油原料制备多元醇。中国专利(申请号：200610039780.6)公开了一种利用菜籽油制备的生物基多元醇，通过将菜籽油与醇发生醇解反应，后进行环氧化，再将环氧键开环，制备出生物基多元醇，该产品的缺陷在于原料价格高，环氧化步骤工艺复杂，给大工业生产增加了成本，产品需经过酸中和、过滤等工序，易产生环境污染。中国专利(申请号：200610025703.5)公开了一种植物油多元醇的制备方法，该制备方法以精练植物油为原料，价格较高，反应需在惰性气体和真空状态下进行，工艺条件要求高，增加了成本。

当前，人类对环境越来越关注，同时希望减少对石油的依赖，开发绿色、环保、经济、可再生多元醇是多元醇开发的重要方向。

发明内容

本发明提供了一种油脂基多元醇及其制备方法，所用的废弃油脂无需环氧化，反应在无惰性气体、常压下进行，得到的产品可不经过中和及过滤等后处理直接用于制备聚氨酯材料。

本发明采用如下技术方案：

废弃油脂的主要成分是脂肪酸和脂肪酸三甘油脂。废弃油脂在催化剂存在下能够与醇发生醇解、酯化反应。

本发明的油脂基多元醇，通过将废弃油脂在碱性催化剂存在下，加入醇进行醇解反应而制得。

其中废弃油脂选自酸化油、地沟油、煎炸食品乏油、白土油中的一种或几种。优选的是酸化油，更优选的是大豆酸化油。

其中的催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、脂肪酸钠、脂肪酸钾中的一种或几种的混合物，或所述催化剂的水溶液。优选的是氢氧化钠、氢氧化钾，更优选的是氢氧化钾。

其中的醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨醇、甘露醇、蔗糖、聚醚多元醇、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。优选甘油、山梨醇、聚醚，更优选山梨醇和/或甘油。

本发明油脂基多元醇的制备方法，由A、B、C三种组分参加反应得到：

A、废弃油脂

B、催化剂，选自碱金属氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的羧酸盐之一种或几种

C、醇

将上述三种组分加入反应器内经保温反应，即得本发明的油脂基多元醇。

上述制备方法中，以总反应物重量计，废弃油脂占45-85％，催化剂占0.2-10％，醇占5％-50％。

上述制备方法中，酯化和醇解反应温度是100-240℃，优选的是150-200℃，更优选的是170-190℃。

上述制备方法中，酯化和醇解反应时间在0.5-5小时之间，优选1-3小时，更优选1.5-2.5小时。

本发明的反应过程是：将废弃油脂、催化剂、醇加入反应器内，经升温、保温、冷却出料即得产品，产品的羟值为200-500mgKOH/g。

本发明以废弃油脂为原料，价廉易得，反应在无惰性气体、常压下进行，无需环氧化，制备方法简单，得到的产品可不经过中和及过滤后处理，无污染物排放。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

将大豆酸化油1000g，氢氧化钾26g，山梨醇100g，加入到反应器内，开动搅拌，升温至170℃，保温2.5小时，冷却出料，得产物1002g。

实施例2

将棉籽酸化油1000g，氢氧化钾26g，山梨醇100g，加入到反应器内，开动搅拌，升温至170℃，保温2.5小时，冷却出料，得产物1002g。

实施例3

将玉米酸化油1000g，氢氧化钾26g，山梨醇100g，加入到反应器内，开动搅拌，升温至170℃，保温2.5小时，冷却出料，得产物1002g。

实施例4

将大豆酸化油1000g，氢氧化钾26g，山梨醇120g，甘油140g加入到反应器内，开动搅拌，升温至185℃，保温2小时，冷却出料，得产物1136g。

实施例5

将大豆白土油1000g，氢氧化钾24g，山梨醇120g，甘油150g加入到反应器内，开动搅拌，升温至180℃，保温2小时，冷却出料，得产物1170g。