[发明专利]一种栲胶基聚醚多元醇及其制备方法

说明书

本发明公开了一种栲胶基聚醚多元醇及其制备方法，属于栲胶粗品接枝改性技术领域。该制备方法以栲胶粗品为原料，在以碱金属或其化合物为催化剂的活化下，加入羟烷基化试剂，在溶剂中进行羟烷基化反应接枝改性，获得栲胶基聚醚多元醇。本发明以栲胶粗品为原料，进行羟烷基化接枝改性，以期实现栲胶粗品的资源化利用，扩展其用途。所制得的栲胶基聚醚多元醇既有栲胶的基本特性，又有聚醚的柔性和高反应活性，开辟了栲胶的新用途，实现了栲胶粗品的资源化综合利用。

技术领域

本发明属于栲胶粗品接枝改性技术领域，具体涉及一种栲胶基聚醚多元醇及其制备方法。

背景技术

单宁，即植物单宁，也称为植物鞣质，是一种复杂的高分子多元酚类化合物，广泛存在于多种树木的树皮和果实中。常温下单宁为淡黄色至浅棕色粉末状，有特殊气味。单宁可溶于水、乙醇、丙酮等溶剂，不溶于氯仿和乙醚。容易在空气中氧化，氧化后颜色较深，本身毒性很低。单宁可分为水解类单宁和缩合类单宁，水解类单宁是没食子酸及其衍生物与葡萄糖多酚主要通过酯键形成的化合物；缩合类单宁是以黄烷-3-醇和黄烷-3，4-二醇为基本结构单元的缩合物。

栲胶是从富含单宁的植物性物料提取浓缩所得的产品，通常用于制革行业，也可用作水中重金属离子的吸附剂焦炉煤气等燃料气中的脱硫剂等。栲胶为绿色可再生资源，随着石油等不可再生资源的日益枯竭，栲胶等林产品行业的发展将显得尤为重要。我国常用于提取栲胶的植物原料主要有黑荆树、毛杨梅、马占相思、余甘、落叶松等。

栲胶是优质生物质原料。但其本身也存在着一些缺陷，由于栲胶是一种较为复杂的混合物，除含有可用来改性的有效成分单宁外，还存在树胶和多糖这些非单宁组分，它们并不能参与改性反应，但它们会有很大影响。另一方面，因为单宁的分子量较大，类黄酮醚环具有憎水性，且存在于单宁与单宁间、单宁与树胶间以及树胶与树胶间的静电力和氢键作用，导致栲胶水溶液不是真溶液，而是胶体悬浮液。

从不可再生的石化资源向可再生资源转变是当今化学合成最重要的趋势，以改性木质素、纤维素、半纤维素以及单宁的生物质资源利用将面临前所未有的挑战和机遇。单宁凭借其生态环保的特点，已在澳大利亚、南美和南非等国家和地区实现工业化生产应用。虽然我国单宁来源广泛，但目前对栲胶的应用多集中于制革工业中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种栲胶基聚醚多元醇的制备方法，以栲胶粗品为原料，进行羟烷基化接枝改性，制得栲胶基聚醚多元醇，以期实现栲胶粗品的资源化利用，扩展其用途。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种栲胶基聚醚多元醇，既有栲胶的基本特性，又有聚醚的柔性和高反应活性。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

栲胶基聚醚多元醇的制备方法，以栲胶粗品为原料，在以碱金属或其化合物为催化剂的活化下，与环氧化合物在非质子极性溶剂中进行羟烷基化反应接枝改性，获得栲胶基聚醚多元醇。具体包括以下步骤：

(1)将非质子极性溶剂、催化剂与栲胶粗品加入反应釜中，N₂置换反应釜内空气，缓慢升温至100-110℃；所述非质子极性溶剂为二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇二甲醚(DME)、二乙二醇二甲醚(DMDE)或1，4-二氧六环(DIO)，非质子极性溶剂与栲胶粗品质量比为4-10∶1；所述催化剂为金属钠、甲醇钠、氢氧化钠、金属钾、甲醇钾或氢氧化钾；

(2)连续通入环氧化合物进行羟烷基化反应，控制反应温度为90-150℃，反应压力不超过0.8MPa，反应时间为3-8h，环氧化合物加毕，保温至反应压力不再下降止；所述环氧化合物为环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)中的一种或两种的混合物，环氧化合物与栲胶粗品的质量比为2-10∶1；所述催化剂用量为反应物总投料质量的0.5％-3％，反应物总投料质量为非质子极性溶剂、栲胶粗品和环氧化合物的总质量；

(3)反应结束后，降温至室温，泄压出料，加入磷酸中和，精制剂精制处理，减压蒸馏回收溶剂，得到产物栲胶基聚醚多元醇。