[發明專利]一種軟質聚氨酯泡沫用植物油基多元醇的制備方法

有效

• 申請號: 201010522319.2
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN101974144A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 崔長偉;陳明亮;張麗君;宗松;崔迎春;申寶兵;吳亞清
• 申請（專利權）人: 江蘇鐘山化工有限公司
• 主分類號: C08G59/62
• 分類號: C08G59/62;C08G18/67
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及植物油基多元醇的制備方法，更具體的是一種具有高分子量、可以應用于制備軟質聚氨酯泡沫材料的植物油基多元醇的制備方法。

背景技術

聚醚多元醇是制備聚氨酯的主要原料，一直以來，生產聚醚多元醇的原料都是來自石油衍生產品，對石化資源依賴性高、能耗高、對環境的破壞與污染高。隨著化石資源的日益枯竭，以及人們對環境保護、節能減排的重視、可持續發展的需要，尋求可再生的生物原料取代石化原料是必然的發展趨勢。

生物基多元醇就是一種很有前途的綠色聚合物，其原料來自于自然界廣泛存在的動植物油脂、木材、樹皮、農作物秸稈、玉米糠、竹材、甘蔗渣等，對環境友好，無污染，可持續發展，因此生物基多元醇得到了廣泛的重視，許多大公司都投入了研究，有的已經有產品生產。

在國外，發表了很多專利介紹了關于生物基多元醇的制備方法及其在聚氨酯硬泡、軟泡上的應用。

US20060276609介紹了含有羥基的植物油基單體與引發劑在真空下反應，生成分子量大約1000～3000的植物油基多元醇；其中引發劑為多元醇、多元胺、或氨基醇，并且是已經與環氧乙烷、環氧丙烷或其混合物發生反應了的多元醇、多元胺；催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、K₂CO₃、NaHCO₃、或脂肪酶。該植物油基多元醇可以用于制備軟質聚氨酯，缺點是使用了環氧乙烷、環氧丙烷，是石化原料。

US20060041157介紹了制備低聚植物油基多元醇的方法，使環氧化的植物油與開環試劑反應，形成低聚植物油基多元醇，開環劑包括醇、植物油基多元醇、或其他多羥基化合物，催化劑為氟硼酸。低聚植物油基多元醇官能度為1～6，羥值為20～300mgKOH/g。

US20070123725提供了一種生產天然油多元醇的方法，首先，植物油環氧化、羥基化生成植物油多元醇；所得植物油多元醇再與環氧乙烷、環氧丙烷進行聚合反應，催化劑為DMC，生成植物油基聚醚多元醇，所得產物羥值低至50mgKOH/g。該方法的缺點也是使用了環氧乙烷、環氧丙烷，是石化原料。

WO2009138411介紹了環氧油與有機酸反應，生成植物油多元醇，催化劑為Lewis酸，特別是含有磷或氮的Lewis酸，如三苯基膦、三乙烯二胺等。這種方法使環氧鍵的開環反應很有效、精確，而環氧油中的酯鍵沒有發生變化，并且盡最低限度減少了交聯反應，減少了高粘度組分植物油多元醇的產生。

在國內，也發表了很多關于生物基多元醇的制備方法的專利，但是所得生物基多元醇大多數是用于制備聚氨酯硬泡，如CN200610039943、CN200710038364、CN?200710037248、CN200710021640等。CN200710020350介紹了一種菜籽油基聚醚多元醇的制備方法及其在軟質聚氨酯上的應用，但是該菜籽油基聚醚多元醇是菜籽油多元醇與氧化烯烴加聚反應的產物，同樣是使用了環氧乙烷、環氧丙烷，是石化原料。

發明內容

本發明提供了一種高分子量植物油基多元醇的制備方法。植物油經過環氧化、羥基化、加聚反應的過程，生成高分子量植物油基多元醇。

本發明的技術方案如下：

一種軟質聚氨酯泡沫用植物油基多元醇的制備方法，它包括下列步驟：

（a）植物油環氧化

將植物油、羧酸和催化劑混合攪拌，加熱升溫至30～60℃，滴加過氧化氫，滴加完后，維持反應溫度為50～70℃，反應時間2～6小時，植物油中的雙鍵轉化為環氧鍵。所得產物反復用50～70℃的水洗滌多次，然后真空脫水，即獲得環氧植物油（Ⅰ）。反應過程如下：

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（b）環氧植物油羥基化

將步驟（a）得到的環氧植物油（Ⅰ）、含活潑H⁺的化合物、催化劑混合攪拌，回流冷凝，用氮氣保護，維持反應溫度為60～120℃，反應時間1～6小時，環氧植物油中的環氧鍵發生開環反應轉化為羥基，即獲得低分子量植物油基多元醇。多余的未反應的含活潑H⁺的化合物用真空蒸餾法回收。反應過程如下：

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（c）高分子量植物油基多元醇的合成

將步驟（b）得到的低分子量植物油基多元醇、環氧植物油（Ⅱ）和催化劑混合攪拌，回流冷凝，用氮氣保護，維持反應溫度為80～130℃，反應時間1～8小時，低分子量植物油基多元醇和環氧植物油（Ⅱ）發生加聚反應，生成高分子量植物油基多元醇，所得產物反復用50～70℃的水洗滌多次，然后真空脫水，即獲得高分子量植物油基多元醇。反應過程如下：

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