[發明專利]一種栲膠基聚醚多元醇及其制備方法

有效

• 申請號: 201911425713.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111116892B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 朱新寶;張彤彤;王有恒;于鵬達;張小祥;陳慕華;劉準;張虎
• 申請（專利權）人: 南京林業大學;江蘇怡達化學股份有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 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

本發明公開了一種栲膠基聚醚多元醇及其制備方法，屬于栲膠粗品接枝改性技術領域。該制備方法以栲膠粗品為原料，在以堿金屬或其化合物為催化劑的活化下，加入羥烷基化試劑，在溶劑中進行羥烷基化反應接枝改性，獲得栲膠基聚醚多元醇。本發明以栲膠粗品為原料，進行羥烷基化接枝改性，以期實現栲膠粗品的資源化利用，擴展其用途。所制得的栲膠基聚醚多元醇既有栲膠的基本特性，又有聚醚的柔性和高反應活性，開辟了栲膠的新用途，實現了栲膠粗品的資源化綜合利用。

技術領域

本發明屬于栲膠粗品接枝改性技術領域，具體涉及一種栲膠基聚醚多元醇及其制備方法。

背景技術

單寧，即植物單寧，也稱為植物鞣質，是一種復雜的高分子多元酚類化合物，廣泛存在于多種樹木的樹皮和果實中。常溫下單寧為淡黃色至淺棕色粉末狀，有特殊氣味。單寧可溶于水、乙醇、丙酮等溶劑，不溶于氯仿和乙醚。容易在空氣中氧化，氧化后顏色較深，本身毒性很低。單寧可分為水解類單寧和縮合類單寧，水解類單寧是沒食子酸及其衍生物與葡萄糖多酚主要通過酯鍵形成的化合物；縮合類單寧是以黃烷-3-醇和黃烷-3，4-二醇為基本結構單元的縮合物。

栲膠是從富含單寧的植物性物料提取濃縮所得的產品，通常用于制革行業，也可用作水中重金屬離子的吸附劑焦爐煤氣等燃料氣中的脫硫劑等。栲膠為綠色可再生資源，隨著石油等不可再生資源的日益枯竭，栲膠等林產品行業的發展將顯得尤為重要。我國常用于提取栲膠的植物原料主要有黑荊樹、毛楊梅、馬占相思、余甘、落葉松等。

栲膠是優質生物質原料。但其本身也存在著一些缺陷，由于栲膠是一種較為復雜的混合物，除含有可用來改性的有效成分單寧外，還存在樹膠和多糖這些非單寧組分，它們并不能參與改性反應，但它們會有很大影響。另一方面，因為單寧的分子量較大，類黃酮醚環具有憎水性，且存在于單寧與單寧間、單寧與樹膠間以及樹膠與樹膠間的靜電力和氫鍵作用，導致栲膠水溶液不是真溶液，而是膠體懸浮液。

從不可再生的石化資源向可再生資源轉變是當今化學合成最重要的趨勢，以改性木質素、纖維素、半纖維素以及單寧的生物質資源利用將面臨前所未有的挑戰和機遇。單寧憑借其生態環保的特點，已在澳大利亞、南美和南非等國家和地區實現工業化生產應用。雖然我國單寧來源廣泛，但目前對栲膠的應用多集中于制革工業中。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種栲膠基聚醚多元醇的制備方法，以栲膠粗品為原料，進行羥烷基化接枝改性，制得栲膠基聚醚多元醇，以期實現栲膠粗品的資源化利用，擴展其用途。本發明要解決的另一個技術問題是提供一種栲膠基聚醚多元醇，既有栲膠的基本特性，又有聚醚的柔性和高反應活性。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

栲膠基聚醚多元醇的制備方法，以栲膠粗品為原料，在以堿金屬或其化合物為催化劑的活化下，與環氧化合物在非質子極性溶劑中進行羥烷基化反應接枝改性，獲得栲膠基聚醚多元醇。具體包括以下步驟：

(1)將非質子極性溶劑、催化劑與栲膠粗品加入反應釜中，N₂置換反應釜內空氣，緩慢升溫至100-110℃；所述非質子極性溶劑為二甲亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇二甲醚(DME)、二乙二醇二甲醚(DMDE)或1，4-二氧六環(DIO)，非質子極性溶劑與栲膠粗品質量比為4-10∶1；所述催化劑為金屬鈉、甲醇鈉、氫氧化鈉、金屬鉀、甲醇鉀或氫氧化鉀；

(2)連續通入環氧化合物進行羥烷基化反應，控制反應溫度為90-150℃，反應壓力不超過0.8MPa，反應時間為3-8h，環氧化合物加畢，保溫至反應壓力不再下降止；所述環氧化合物為環氧乙烷(EO)或環氧丙烷(PO)中的一種或兩種的混合物，環氧化合物與栲膠粗品的質量比為2-10∶1；所述催化劑用量為反應物總投料質量的0.5％-3％，反應物總投料質量為非質子極性溶劑、栲膠粗品和環氧化合物的總質量；

(3)反應結束后，降溫至室溫，泄壓出料，加入磷酸中和，精制劑精制處理，減壓蒸餾回收溶劑，得到產物栲膠基聚醚多元醇。