[發明專利]一種以堿纖維素為原料制備纖維素基聚醚多元醇的方法

在審

• 申請號: 201811117674.4
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109265672A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 陳慕華;朱健;朱新寶;包月青;周樂群;王芳;張小祥;付博
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C08B1/08;C08G18/48
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種以堿纖維素為原料制備纖維素基聚醚多元醇的方法，以堿纖維素和甘油為起始劑，加入溶劑，與環氧丙烷或/和環氧乙烷進行開環聚合反應，結束后保溫至壓力不再下降為止，通過中和、蒸餾脫除溶劑，洗滌除鹽精制處理，制得纖維素基聚醚多元醇；其中，m(環氧丙烷)：m(纖維素)：m(甘油)為60～120∶6∶0～1。該方法用木質纖維素制備纖維素基聚醚多元醇，可代替石油基聚醚多元醇制備聚氨酯材料，具有獨特的生物相容性和可降解性，成本低，具有很好的實用性。

技術領域

本發明屬有機化工技術領，涉及一種利用木質纖維素制備纖維素基聚醚多元醇及其制備聚氨酯材料的方法，具體涉及一種以堿纖維素為原料制備纖維素基聚醚多元醇的方法。

背景技術

資源能源問題是制約21世紀社會經濟可持續發展的全球性問題，我國化石資源能源在世界上擁有量僅為石油1.2％、天然氣1.3％、煤13.9％，所以構建能源可持續發展體系更為迫切。在可持續資源能源戰略中，生物質資源以其原料來源豐富、再生速度快、減少溫室氣體排放、促進農業經濟可持續發展等優勢而成為世界各國競相發展的重要產業。

生物基多元醇具有原料可再生、生物降解性好、毒性小等特點，可以在聚氨酯工業中替代部分或全部替代石油基聚醚多元醇，在引領產業向綠色、環保、可持續發展方向上，具有重大意義。

聚醚多元醇(PPG)是聚氨酯泡沫的主要原料之一，由起始劑(具有活潑氫基團的化合物)與環氧化合物(環氧乙烷、環氧丙烷)經過加成聚合反應制得。目前使用多羥基類生物質有機物作為起始劑有很多，包括蔗糖、甘油、甘露醇、山梨醇、一乙醇胺、二乙醇胺等。

專利《用于硬質聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇及其制備方法》報道了以羥甲基松香、小分子醇為起始劑，氫氧化鉀為催化劑，與PO、EO反應，反應結束后，減壓蒸餾得到松香聚醚多元醇粗品。再用酸性白土和磷酸在80℃下攪拌混合，中和脫色，過濾除雜得到精制松香聚醚多元醇。

化工與材料報道了以結晶山梨醇為起始劑，氫氧化鉀為催化劑，與PO反應。反應結束后，加入草酸或者磷酸，攪拌中和，加入活性炭保溫50℃攪拌1h，負壓抽濾即得產品。

四川化工與腐蝕控制報道了以蔗糖為起始劑，少量水為輔助起始劑，在KOH作用下與PO聚合生成JH-475PPG。采用有機酸中和粗聚醚，使生成的有機鹽溶解于物料中，避免了脫水、過濾等工序，縮短了生產周期，同時無廢渣排放，增加了環保效益。

精細石油化工報道了以蔗糖、丙二醇為起始劑，加入少量純水和氫氧化鉀，與PO反應，反應聚合初始溫度可控制低一些，為80～90℃，再逐步提高反應溫度到100～110℃。在反應開始階段，通過控制聚醚的反應速率，促使起始劑與PO充分反應，隨著反應的進行，再適度提高聚醚的反應速度。在此條件下制備的低黏度高官能度硬泡PPG用磷酸中和、脫水、吸附劑吸附、過濾等工序得到合格的PPG。

化工技術與開發報道了以蔗糖、甘油為起始劑，氫氧化鉀為催化劑，與PO反應，控制PO滴加速度，以維持聚合壓力和聚合溫度在一定范圍內。反應結束后，降溫出料，一次加入一定量草酸、吸附劑等，然后攪拌、過濾，再經抽真空脫水，制得合格的PPG。

聚氨酯工業報道了以蔗糖、含氮化合物為起始劑，氫氧化鉀為催化劑，與PO反應。采用連續加料的方式，先加入一批PO，升溫反應至120℃，再加入第二批PO，繼續反應至壓力恒定，脫氣，制得粗聚醚多元醇。粗制聚醚中，加入中和劑以及吸附劑，得到淡黃色透明液體PPG。

聚氨酯工業報道了以蓖麻油為起始劑，DMC為催化劑，與PO反應，降溫出料得到蓖麻油基聚醚多元醇。

浙江化工報道了以季戊四醇為起始劑，與PO、EO在100～120℃溫度下進行嵌段共聚或無規共聚，得到一系列不同分子量不同結構的共聚醚。研究了聚醚分子量、分子結構與表面活性的關系。