[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用地溝油制備仿木聚氨酯用聚醚多元醇的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410648111.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104387575A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙華;楊佳偉;申寶兵;陳樂(lè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇鐘山化工有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G65/28
• 分類(lèi)號(hào): C08G65/28;C08G65/26;C08L75/08
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿木聚氨酯用的聚醚多元醇的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種利用地溝油制備仿木聚氨酯用聚醚多元醇的方法。

背景技術(shù)

聚氨酯仿木材料是一種具有光滑、堅(jiān)韌的高密度外表皮層和低密度內(nèi)芯的硬質(zhì)聚氨酯跑木塑料，它是由聚氨酯組合料經(jīng)過(guò)共混、攪拌、發(fā)泡、注模、熟化、脫模等工藝制得，其具有木材的特性以及較高的剛性和機(jī)械強(qiáng)度。聚醚多元醇能和異氰酸酯制備聚氨酯，進(jìn)而應(yīng)用于其他多個(gè)領(lǐng)域。目前聚醚多元醇主要是石油類(lèi)不可再生資源和低分子醇類(lèi)制備，其生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，成本較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)上聚醚多元醇的實(shí)際需求。

地溝油是人類(lèi)生活過(guò)程中產(chǎn)生的各種劣質(zhì)油類(lèi)，食用油的回收及炸油的重復(fù)利用對(duì)人類(lèi)的健康有極大的危害。我國(guó)每年產(chǎn)生500萬(wàn)噸以上的地溝油，地溝油流回餐桌對(duì)食品安全有極大危害，未經(jīng)處理而直接排放一方面會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，增大環(huán)境自我修復(fù)的壓力；另一方面是對(duì)資源的浪費(fèi)，回收后的地溝油對(duì)人類(lèi)還有一定利用價(jià)值。所以健康合理利用地溝油符合節(jié)能減排理念。

目前地溝油的利用主要分為：

1)地溝油制取生物柴油：采用生物酶法或者其他工藝使地溝油轉(zhuǎn)化為生物柴油，北京化工大學(xué)建立年產(chǎn)200噸的中試裝置。

2)用地溝油制備聚酯多元醇：使用地溝油與苯酐反應(yīng)制取多元醇。ZL201210137099.0一種利用地溝油、小分子醇和苯酐反應(yīng)制備聚酯多元醇的方法：其具體操作方法是將地溝油、催化劑和起始劑在惰性氣體的保護(hù)進(jìn)行混合反應(yīng)，接著將第一步反應(yīng)產(chǎn)物與苯酐進(jìn)行混合反應(yīng)，最后將第二步反應(yīng)產(chǎn)物與碳酸鈉混合反應(yīng)，得到產(chǎn)物聚酯多元醇，該方法利用地溝油生產(chǎn)聚酯多元醇，避免流入食用油市場(chǎng)，危害人類(lèi)健康，也避免流入下水道污染環(huán)境；但是在實(shí)際操作過(guò)程中，原料中利用了苯酐與小分子醇進(jìn)行了醇酸綜合反應(yīng)，得到的醇酸聚酯由于官能度低，而地溝實(shí)際是與聚酯進(jìn)行了混合，因而其產(chǎn)品進(jìn)行制品生產(chǎn)后，聚氨酯泡沫的交聯(lián)度不夠，硬度達(dá)不到要求，不易滿(mǎn)足聚氨酯仿木材料的使用需求，本發(fā)明的主要特點(diǎn)是將地溝油與起始劑進(jìn)行部分轉(zhuǎn)換后，提高官能度再與PO反應(yīng)，使用本產(chǎn)品在生產(chǎn)制品后，泡沫的硬度有較大幅度提高。

3)地溝油生產(chǎn)肥皂等洗滌劑：利用地溝油中的脂肪酸進(jìn)行皂化可以制取肥皂等洗滌劑,但是由于地溝油組成復(fù)雜,制成的肥皂難以推廣應(yīng)用。

4)地溝油其他應(yīng)用：北京科技大學(xué)環(huán)境工程系王化軍教授等人研發(fā)成功地溝油制備選礦藥劑的綜合利用技術(shù)；鄒瑞等人公開(kāi)了利用地溝油制備一種煤礦加固材料用聚醚多元醇的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)成本低，產(chǎn)物穩(wěn)定，過(guò)程無(wú)污染，節(jié)能環(huán)保的利用地溝油制備仿木聚氨酯用聚醚多元醇的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種利用地溝油制備仿木聚氨酯用聚醚多元醇的方法，所述的方法為先將地溝油與起始劑進(jìn)行預(yù)處理酯化反應(yīng)，將酯化反應(yīng)得到的反應(yīng)前體經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)得到聚醚多元醇產(chǎn)品，其具體的生產(chǎn)方法如下：

1）地溝油預(yù)處理酯化反應(yīng)：將起始劑與地溝油質(zhì)量比1:1～5，在溫度110～200℃，真空度-0.05～-0.08MPa下反應(yīng)1～5小時(shí)，得到反應(yīng)前體。

2）反應(yīng)前體的聚合反應(yīng)：將步驟1）得到的前體加入催化劑，通入環(huán)氧丙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)，按照前體與環(huán)氧丙烷質(zhì)量比1:0.5～1進(jìn)行投料反應(yīng)，在溫度120～200℃，持續(xù)通入環(huán)氧丙烷反應(yīng)，壓力至-0.05MPa后反應(yīng)1小時(shí)，最后脫除水分及小分子后得到地溝油聚醚多元醇，若使用金屬堿類(lèi)作為催化劑，使用磷酸進(jìn)行中和后處理。

本發(fā)明所述的催化劑為強(qiáng)金屬堿，優(yōu)選為氫氧化鉀、氫氧化鈉等中的一種或幾種的混合物，其中混合物的比例可以是任意比例。

本發(fā)明所述的起始丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、蔗糖中的一種或幾種的混合物，其中混合物的比例可以是任意比例。使用官能度大于3以上小分子醇，對(duì)本產(chǎn)品合成的制品有明顯提高材料的硬度等，而上述專(zhuān)利使用的小分子醇基本是二元醇，即官能度為2的小分子醇，當(dāng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用3以上的官能度合成產(chǎn)品時(shí)，得到的聚酯產(chǎn)品的粘度較高，無(wú)法正常使用。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明在制備的地溝油聚醚多元醇可以替代部分石油基多元醇應(yīng)用于仿木聚氨酯的生產(chǎn)，該方法的整體的生產(chǎn)和制備的過(guò)程中具有操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)物穩(wěn)定，過(guò)程無(wú)污染，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)仿木聚氨酯中將50-80%石油基聚醚替換為由地溝油制備的聚醚多元醇，同時(shí)合成后的仿木聚氨酯擁有良好的性能，對(duì)不同工藝均有較強(qiáng)適應(yīng)性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。