[發明專利]一種利用農作物秸稈制備多元醇的方法

有效

• 申請號: 200710032315.4
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101186560A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 廖兵;顏永斌;龐浩;張容麗;楊小旭;董翔
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州化學研究所
• 主分類號: C07C31/18
• 分類號: C07C31/18;C07C29/09
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及多元醇的制備方法，具體涉及一種利用農作物秸稈制備多元醇的方法。

背景技術

聚氨酯泡沫塑料具有優異的熱絕緣性能、良好的加工性能和力學性能，廣泛應用于國民經濟和國防工業各個領域。傳統的聚氨酯泡沫塑料主要由聚合物多元醇和有機異氰酸酯反應合成的，這些原料均來自于石油化工產品。隨著社會經濟的快速發展，人類賴以生存的石油資源日益枯渴，為了減少對石油資源的依賴性和石油化工所帶來的環境問題，以豐富可再生的自然資源代替石油資源制備多元醇化合物已引起人們的關注。

公開號為“CN?1869184A”，名稱為“一種植物油多元醇的制備方法”的中國發明專利申請公開了一種植物油多元醇的制備方法，該方法將植物油與低取代脂肪酸或多元醇在堿的存在下反應，整個反應過程需先在惰性氣體保護下進行反應，然后在真空條件下繼續反應，最后冷卻即得多元醇產品。公開號為“CN?1844183A”名稱為“一種采用菜籽油制備的硬質聚氨酯泡沫塑料”的中國發明專利申請公開了一種采用菜籽油制備硬質聚氨酯泡沫塑料，首先將菜籽油與環氧化劑在催化劑存在下進行環氧化反應，生成環氧菜籽油；再將生成的環氧菜籽油與含活潑氫的親核發生環氧鍵開環反應，生成混合羥基脂肪酸甘油脂；再加入醇或醇胺升溫進行醇解反應，生成混合羥基脂肪酸單酯，即生物基多元醇。這些方法均以大豆油、菜籽油、玉米油、芝麻油、花生油等植物油為原料，不僅消耗大量的糧食資源，而且生產工藝復雜、甚至需要充入惰性氣體或真空等苛刻的反應條件。

公開號為“CN?1915947A”名稱為“利用植物纖維生產多元醇的方法”的中國發明專利申請公開了一種利用廢棄的玉米、小麥、大豆的外皮等植物纖維制備多元醇的方法，將植物纖維水解后所得的水溶液經過氫化反應、氫解反應、分離等步驟，最后得到單一成分的多元醇。此方法主要是通過對玉米、小麥、大豆的外皮等植物纖維的水解產物的一系列反應和分離得到單一多元醇，植物纖維的利用效率低，而且整個反應體系為水溶液，其生產工藝和產物分離過程復雜。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的上述缺點和不足，提供一種利用農作物秸稈制備多元醇的方法。本發明所述的方法，包括如下步驟：

按質量份數計，將有機溶劑100份、催化劑1～6份混合均勻，然后在80～210℃下加入農作物秸稈15～40份，反應60～240min后冷卻即得多元醇。

所述的溶劑主要包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、丙三醇、γ-丁內酯中的一種或幾種的混合物。

所述聚乙二醇優選分子量為100～1000的聚乙二醇。更優選分子量為200～600的聚乙二醇。

所述催化劑包括鹽酸、硫酸、磷酸、乙二酸或硝酸中的一種或幾種的混合物。所述催化劑優選為鹽酸、硫酸或磷酸中的一種或幾種的混合物。

所述催化劑還包括氫氧化鈉。

所述農作物秸稈包括稻草、麥秸、玉米秸稈、大豆梗中的一種或幾種的混合物。所述農作物秸稈優選粒徑為20～120目的粉末狀的稻草或玉米秸稈。更優選為40～80目。

所述的反應時間優選為90～180min；反應溫度優選為120～170℃。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明的方法可以以廢棄的農作物秸稈為原料，用以代替石油化工多元醇化合物制備聚氨酯泡沫塑料。

農作物秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素組成，其分子鏈上含有大量的羥基，可用作合成聚氨酯的原材料，但由于其結晶結構和三維網狀結構，分子鏈上的羥基失去反應活性。本發明采用的技術方案在所述溫度和催化劑的作用下，通過化學反應使農作物秸稈溶解在溶劑中，形成富含大量反應活性羥基的均相溶液體系的多元醇。

本發明所制備的多元醇，根據實際要求，可以通過調整反應原料及其配比，以及反應工藝條件，得到不同性能指標的多元醇產品，其農作物秸稈降解產物含量可在10～30％間變動、粘度為400～2450mPa·S、羥值為180～850mgKOH/g，以適應合成不同性能的聚氨酯泡沫塑料的要求。