[發明專利]一種生物基聚酯多元醇及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310673843.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103694458A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 林棋燦
• 申請（專利權）人: 高鼎精細化工(昆山)有限公司
• 主分類號: C08G63/16
• 分類號: C08G63/16;C08G63/672;C08G63/85;C08K5/13;C08G18/42;C09J175/06;D06M15/572
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種生物基聚酯多元醇及其制備方法，屬于高分子材料及制備領域。?

背景技術

目前，聚酯多元醇一般是由石油基二元醇和二元酸化合物為基礎原料經縮聚反應制備得到的線性聚合物，當多元酸過量時，生成的聚合物的端基為羧基（-COOH）；當多元醇過量時則生成端基為羥基（-OH）的聚合物。反應過程表示如下：?

nHOOC-R-COOH＋nOH-R’-OH→HOOC-[-R-COO-R’]n-OH＋nH2O當多元酸過量時：?

(n+1)HOOC-R-COOH＋nOH-R’-OH→HOOC-[-R-COO-R’-O-CO]n-R-COOH+2nH2O當多元醇過量時：?

nHOOC-R-COOH＋(n+1)OH-R’-OH→HO-R’-[OOC-R-COO-R’-O]nH＋2nH2O?

聚酯多元醇種類繁多，根據多元醇和多元酸基礎原料的品種、分子量大小、結構和官能度的差別以及各自的配比、合成工藝路線等的不同，可以制備不同用途和性能要求的聚酯多元醇。制備聚酯多元醇的多元羧酸主要有己二酸、庚二酸、辛二酸、戊二酸、癸二酸、草酸、琥珀酸等，此外還有鄰或間苯二甲酸及其酸酐、順丁烯二酸酐等，目前聚氨酯用聚酯多元醇主要是以己二酸為基礎。多元醇類原料主要有乙二醇（EG）、丙二醇（PG）、丁二醇（1，4-BG）、一縮二乙二醇（DEG）、二縮三乙二醇等，使用三官能度和四官能度的多元醇，主要選用丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇或官能度更大的山梨醇等。合成出來的聚酯多元醇，其官能度取決于原料的官能度和配比，在普通聚酯多元醇的合成中使用的是二元的己二酸，官能度的變化多使用二元、三元、四元醇的配合，合?成出不同官能度的聚酯多元醇，以適應最終材料的生產及性能變化的需要。?

在地球暖化、氣候異常、能源短缺的現況下，綠色材料開發成為熱門話題，全球投入大量經費進行綠色材料開發。生質材料開發將可解決農產、工業等廢棄物的環保問題，并減緩溫室效應，一舉數得。生質材料就是利用生質物經轉換所獲得的可再生資源，用于取代石油化學產業所生產的相關化學品。基本上由自然界取得生質物，如糖(蔗糖)，淀粉(玉米、馬鈴薯)等農作物或農業廢棄物，經過加工產生生質材料。?

近年來，由于石油價格大幅波動以及對全球儲量持續下降，人們開始展開研究努力降低石油化工等各領域的石油消耗，世界各國越來越積極地參與尋找其它資源中存在的原材料。到目前為止，許多生質材料已被開發出來并且持續應用于化學產業的各種領域，聚酯多元醇行業的許多領域也正在積極展開利用生物質材料的工作，不僅是生物可再生材料的利用，還能降低成本。?

鑒于原油儲量逐漸減少造成原油價格不斷上漲的情勢，油價的上漲使得生質材料與石油基產品的競爭優勢逐漸浮現，再加上全球暖化的迫切危機促使簽署京都議定書的各國政府以政策補助或限制方式大力推動生質材料的應用。消費者越來越要求“更為綠色”的產品，以減少石油的消耗。為了人類的可持續發展，生質材料使用將逐步取代石油基原料，成為未來石油原料的替代品。近幾十年來人類經濟發展進步，生活水平提高，對于石油及其相關產品的依賴程度越來越高。所以，石油價格的大幅波動直接影響到了經濟發展，迫切需要一種性能優異的生物基聚酯多元醇。?

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種生物基聚酯多元醇及其制備方法，同時還公開了其應用。?

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：?

一種生物基聚酯多元醇，分子量為1000-4000，生物基含量為35%-100%，由二元醇和二元酸按照摩爾比1-1.3:1混合后在反應釜中發生聚合反應并在反應過程中加入觸媒和抗氧化劑制成，其中，二元酸和二元醇中至少有一個包含由生質資源衍生而來的原料，所述觸媒為不含有機錫的金屬觸媒，所述抗氧化劑為酚系抗氧化劑。?

前述二元酸由：生質丁二酸、石油基己二酸、癸二酸、琥珀酸及鄰或間苯二甲酸及其酸酐中的一種或多種組成。?

前述二元醇由：生質丙二醇、石油基乙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇、一縮二乙二醇中的一種或多種組成。?

前述觸媒為：鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯中的至少一種，促進反應達成；所述抗氧化劑為：2，6-二特丁基4-甲基苯酚，防止高溫反應過程中樹脂發生熱氧化。?

本發明還公開了前述的生物基聚酯多元醇的制備方法，包括如下步驟：?