[發明專利]一種全生物植物油多元醇及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811153270.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109111413B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 郭凱;方正;邱傳虹;劉成扣;朱寧;胡欣;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07D307/42
• 分類號: C07D307/42;C08G18/67;C08G101/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種全生物植物油多元醇及其制備方法和應用，所述方法包括將環氧植物油與式III化合物在第二微結構反應器中反應，得到植物油多元醇。與現有技術相比，本發明采用了新型、綠色的開環試劑，制備得到的多元醇結構新穎，羥值較高且分布均勻，粘度較低，可完全替代傳統石化多元醇應用于聚氨酯泡沫材料的制備。同時，本發明工藝方法簡單，產品無需進一步處理，適合工業生產。

技術領域

本發明屬于化工材料及其生產技術領域，具體涉及一種全生物植物油多元醇及其制備方法和應用，且本發明合成的全生物植物油多元醇適用于制備聚氨酯材料。

背景技術

聚氨酯是由異氰酸酯和多元醇反應而制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復單元結構，廣泛用于泡沫塑料、表面涂料、粘合劑、密封劑和復合劑材料等領域。聚氨酯材料性能優異，用途廣泛制品種類多，其中以聚氨酯泡沫塑料用途最為廣泛。目前，石化燃料資源的消耗和對環境問題的日益關注迫使全球研究人員使用植物油制備聚氨酯。

植物油多元醇主要應用于制備聚氨酯領域，其制備的植物油基聚氨酯材料完全符合環境保護的要求；并且由于植物油的主要成分脂肪酸甘油酯的疏水性，植物油基聚氨酯材料具有優異的理化性能，特別是具備更好的疏水性和熱穩定性。因此植物油多元醇及其聚氨酯材料得到了迅速的發展。

植物油多元醇是重要的可再生資源，能夠與異氰酸酯類化合物反應生成聚氨酯，是石油基多元醇的良好代替原料。近年來合成植物油多元醇的方法主要有：1)將植物油與多元醇進行醇解反應，生成多羥基化合物；2)利用臭氧氧化植物油中的不飽和雙鍵，生成帶有端位羥基的多羥基化合物；3)將植物油氧化為環氧植物油，然后通過水解、加氫、甲酯化或鹵化等處理生成多羥基化合物。

上述的合成植物油多元醇的方法中，方法1)和方法3)采用較多。CN1837180A和CN101139252A分別以菜籽油和小桐子油為主要原料，經醇解/環氧化/開環三步反應制得植物油多元醇。CN10106016A以橡膠籽油為主要原料，經環氧化/開環兩步反應制得植物油多元醇。CN1907944A直接以環氧菜籽油為主要原料經開環/醇解兩步反應制得植物油多元醇。CN101659627A由環氧植物油與二醇胺同時發生環氧基開環反應和酯基酰胺化反應，制得植物油多元醇。

以上專利制得的植物油多元醇主要基于環氧基開環，均通過間歇式反應釜進行反應，主要存在以下弊端：1)反應時間長；2)能耗較高；3)設備自控水平低；4)交聯副反應導致產品羥值低，粘度大。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種全生物植物油多元醇，所述全生物植物油多元醇結構新穎，羥值高，粘度低，可完全替代石化多元醇應用于聚氨酯泡沫材料領域。

本發明的另一個目的是提供所述全生物植物油多元醇的制備方法，所述方法綠色環保，產品無需后處理，操作簡單。

本發明的最后一個目的是提供所述全生物植物油多元醇在制備聚氨酯中的應用。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種全生物植物油多元醇的制備方法，包括將環氧植物油與式III化合物在第二微結構反應器中反應，得到植物油多元醇

優選地，所述全生物植物油多元醇的制備方法，包括以下步驟：

(1)將雙氧水、有機酸、催化劑和穩定劑制成的混合液與植物油同時泵入微通道模塊化反應裝置的第一微結構反應器中反應，得到包含環氧植物油的反應液；

(2)將步驟(1)得到的包含環氧植物油的反應液與式III化合物同時泵入微通道模塊化反應裝置的第二微結構反應器中反應，即得植物油多元醇

最優選地，所述全生物植物油多元醇的制備方法，包括以下步驟：