[发明专利]生物基改性硬泡聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明涉及生物基改性硬泡聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇合成技术领域。本发明包括以下步骤：(1)制备改性植物油：将醇类化合物或醇胺化合物和催化剂1加入到植物油中，制得改性植物油；(2)低温段聚合反应：将蔗糖和小分子醇类起始剂加入反应釜内，真空抽入胺类催化剂；(3)中温段聚合反应：继续滴加环氧丙烷，此阶段滴加环氧丙烷总质量的40～60％；(4)高温段聚合反应：将制备的改性植物油抽入反应釜内，搅拌混合均匀，将环氧丙烷连续滴加完毕。本发明对催化剂进行了选择，通过油脂与小分子多元醇酯交换反应制得改性植物油，该改性植物油含有一定羟值与官能度，且自身可以与环氧丙烷进一步反应。

技术领域

本发明涉及生物基改性硬泡聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇合成技术领域。

背景技术

目前硬泡聚醚都是由蔗糖、山梨醇、甘油、二乙二醇、丙二醇等作为起始剂，通过环氧丙烷作为链增长剂制备的石油基产品。生物基多元醇是以动植物等为原料得到的低聚物多元醇，属于可再生资源，成本低来源丰富，随着石油资源的渐渐枯竭，生物基多元醇代替石油基多元醇的前景日益广阔。

生物基多元醇目前主要有两种制备方法：一种是直接用小分子多元醇与油脂进行酯交换反应，可得到一定羟值与官能度的醇解产物，但是这样制备的产品成分比较复杂，产品性质差别较大；另一种方法是对于含有不饱和双键的油脂，先进行双键的环氧化反应，然后环氧开环制备生物油多元醇，但是有的油脂不含双键的成分占一定比例，这样的成分是不参与反应的，对聚氨酯制品的性能有影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有生物基硬泡聚醚多元醇制备方法存在的上述缺陷，提出了生物基改性硬泡聚醚多元醇的制备方法。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种生物基改性硬泡聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备改性植物油：将醇类化合物或醇胺化合物和催化剂1加入到植物油中，150～200℃加热反应，制得改性植物油；

(2)低温段聚合反应：将蔗糖和小分子醇类起始剂加入反应釜内，氮气置换后，真空抽入胺类催化剂，升温至70～95℃，开始连续滴加环氧丙烷总质量的10～30％，期间维持釜内0.1-0.5MPa，然后熟化反应；

(3)中温段聚合反应：升温至105～115℃，继续滴加环氧丙烷，期间维持釜内0.1-0.5MPa，此阶段滴加环氧丙烷总质量的40～60％，熟化一段时间至压力位负；

(4)高温段聚合反应：将制备的改性植物油抽入反应釜内，搅拌混合均匀，维持温度105～115℃，将剩余的10～50％环氧丙烷连续滴加完毕，并氮气补压熟化；

(5)熟化完毕，抽真空脱除未反应的环氧丙烷，得到生物基改性硬泡聚醚多元醇。

所述步骤(1)中的醇类化合物或醇胺化合物是乙二醇、丙二醇、二甘醇、甘油、季戊四醇、一异丙醇、二异丙醇、三异丙醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和/或烷基乙醇胺其中的一种或几种；植物油为棕榈油、大豆油、玉米油、花生油、棉籽油和/或菜子油其中的一种或几种。改性植物油断链反应，多羟基，制备的多元醇为硬质多元醇。

所述步骤(1)中的催化剂1为碱金属氢氧化物或碱金属氧化物。

所述步骤(1)中醇类化合物或醇胺化合物与植物油的摩尔比为：1:0.2～2.0，催化剂1占醇类化合物或醇胺化合物与植物油总质量的0.1～1％。

所述步骤(2)中小分子醇类起始剂为甘油、丙二醇和/或二乙二醇中的一种或几种，蔗糖和小分子起始剂的质量比为1～3：1。

所述步骤(2)中胺类催化剂为二甲胺、乙二胺和/或三甲胺中的一种或几种，占起始剂和氧化烯烃总重量的0.2～1％。