[发明专利]一种纯植物油基多元醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纯植物油基多元醇及其制备方法。

背景技术

聚氨酯材料性能优异，用途广泛，制品种类繁多，被广泛应用于生产多种材料，如泡沫、塑料、纤维、胶粘剂和密封剂等等。具体应用领域包括冰箱、冷库、建筑保温以及家具、服装、汽车、涂料、化纤、塑料、胶粘等各行各业。

但是，在生产制备聚氨酯的过程中，由于传统聚醚多元醇受到石油资源的有限性、不可再生性以及较大生态污染性等方面的限制，具备环保和资源可再生性等特点的植物油多元醇正在被越来越多地受到关注和应用。

2005年10月，由美国API（the Alliance for the Polyurethanes Industry）发起的“聚氨酯技术研讨及贸易促进会议”在Texas-Houston举行，大会的一个重要议题就是用植物油基多元醇替代石油基多元醇。

本发明组在2006年已经成功地开发了直接利用酯交换制备植物油多元醇的方法，并申请了专利，公开号为CN1869184。此后又相继申请了相关专利，如：CN101016225,CN200610027353，CN200710046555,CN201110266443等。

US6107433公开了一种用植物油制备多元醇的方法，具体为：使用过氧酸对植物油进行环氧化，然后添加氟硼酸催化剂与混合醇反应来将环氧化油羟基化成为多元醇。该制备方法制备的植物油多元醇分子量大，羟值低于200mgKOH/g，不适合制备高性能的聚氨酯硬泡。

Pramod Kandanarachchi,Andrew Guo和Zoran Petrovic（Journal of Molecular Catalysis A:Chemical184(2002)，65-71）采用铹作为催化剂，在高温高压条件下，直接和CO、H2反应进行羟基化。反应所需催化剂昂贵，反应条件苛刻，催化剂回收困难，所以不适合工业化大生产。同时所制得的产品羟值不高，限制了其在硬泡领域的运用。

CN1245428C公开了一种直接用气吹植物油制备聚氨酯泡沫的方法。该工艺中使用的气吹植物油本身就不是很适合制备聚氨酯材料，因为大部分植物油本身不带有羟基，在高温气吹氧化的时候，必然会产生很多副反应，导致产品性能下降，例如：碳连的降解和炭化，大量过氧基的产生，酸值增加，植物油的异构和聚合等等。同时直接气吹氧化制备的植物油多元醇羟值一般低于100mgKOH/g。上述缺点限制了气吹植物油在聚氨酯领域的运用。

CN1780867公开了一种利用多元醇、多元胺、胺基醇或它们的混合物与植物油基（VOB）单体进行酯交换反应，从而制备植物油多元醇。该工艺中所用到的植物油基（VOB）制备复杂，所以整体生产成本很高，不适合工业化。

近年来，不断有新的关于植物油多元醇的制备和应用的专利出现，如：CN101054433A，CN101062997A，CN101265157A，US20070123725，WO008675等等。

但纵观这些专利，植物油只是作为制备相关植物油多元醇的部分原料，而非全部主要原料。尚未见到完全的植物油基多元醇的专利文献资料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯植物油基多元醇及其制备方法，主要解决上述现有技术所存在的缺陷，本发明充分利用了植物油中各结构单元的性能特点，从而所制得的植物油多元醇，既具有纯植物油基的特性，又可广泛应用于聚氨酯材料的制备。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种纯植物油基多元醇，其特征在于：其羟值为200-700mgKOH/g。

一种如上所述的纯植物油基多元醇的制备方法，其特征在于：主要原料包括植物油、甘油、脂肪酸或相应的衍生物质，上述原料首先在惰性气体保护下进行反应，然后再在真空下反应，冷却，即得产品。

所述的纯植物油基多元醇的制备方法，其特征在于：它是由a、b、c、d四种组分参加反应制备得到；其中：

a、植物油和/或环氧植物油；

b、甘油和/或聚甘油；

c、碱性催化剂；

d、脂肪酸和/或脂肪酸的小分子醇酯；

以总反应物重量计，各组分优选的重量为：植物油和/或环氧植物油占10~75%重量；甘油和/或聚甘油占20~75％重量；碱性催化剂（水不计入）占0.06~1%重量；脂肪酸和/或脂肪酸小分子醇酯占0~35%重量。

四种组分按上述比例首先在惰性气体保护下进行反应，然后再在真空下反应，冷却，即得产品。