[發明專利]固體酸催化竹屑液化用以制備生物基聚醚多元醇的方法

有效

• 申請號: 202011313711.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112300376B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 吳斌;唐宏偉;楊凌;吳珽;田慶文;冉淼
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所;四川省林業科學研究院
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00;C08G18/48
• 代理公司: 四川言己律師事務所 51349
• 代理人: 羅韜

本發明公開了一種固體酸催化竹屑液化用以制備生物基聚醚多元醇的方法，屬一種生物基聚醚多元醇的方法，所述方法通過以固體磷酸作為竹屑原料的催化劑，于多元醇體系中在高溫下反應，然后用二氧六環洗滌反應后的產物，以獲得生物基聚醚多元醇與二氧六環的混合物，經過在真空環境中進行旋轉蒸發除去二氧六環，從而得到生物基聚醚多元醇；同時本發明所提供的方法經過固體磷酸和多元醇分別作為催化劑與反應介質制備生物基聚醚多元醇，易于操作，且反應條件溫和，實施方法所產生的三廢少，處理方便，是一個具有經濟價值和綠色環保的技術，易于推廣。

技術領域

本發明涉及一種生物基聚醚多元醇的方法，更具體的說，本發明主要涉及一種固體酸催化竹屑液化用以制備生物基聚醚多元醇的方法。

背景技術

生產聚氨酯泡沫中的多元醇大多是由石化資源為原料開發而得，然而隨著石化資源的日漸枯竭，且為了減少聚氨酯泡沫產生的白色污染，開發可降解聚氨酯泡沫的生產變得尤為重要。目前，對于可降解聚氨酯泡沫的研究方向主要是利用生物基多元醇來替代石油基多元醇。竹屑主要組成是半纖維素、纖維素和木質素，由于它們的多羥基結構，完全可以作為制備生物基多元醇的原料，然而常壓竹屑等生物質通常屬于固態，因此通常使用酸催化劑在多元醇體系下對其液化，但目前所采用的酸催化劑通常是硫酸，鹽酸和磷酸等均相酸，反應后產物的酸性太強，對設備腐蝕嚴重，廢水排放量大，同時，殘留在生物基聚醚多元醇的酸也會影響到后續生產聚氨酯泡沫的發泡過程，給大規模工業生產帶來很多問題，因而有必要針對此類技術做進一步的研究和改進。

發明內容

本發明的目的之一在于針對上述不足，提供一種固體酸催化竹屑液化用以制備生物基聚醚多元醇的方法，以期望解決現有技術中同類技術采用硫酸作為酸催化劑，對設備腐蝕嚴重，廢水排放量大，且聚醚多元醇中的酸會影響到后續生產聚氨酯泡沫的發泡過程等技術問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案。

本發明所提供的一種固體酸催化竹屑液化用以制備生物基聚醚多元醇的方法，所述的方法包括如下步驟。

步驟A、制備固體磷酸，將二氧化硅載體置于100-300℃的環境中干燥4-24h；然后將干燥后的二氧化硅載體加入磷酸溶液中，使混合液中的硅與磷的摩爾比為1:2-5，攪拌均勻后焙燒12-60h，即得到具有酸催化性能的固體磷酸。

步驟B、制備生物基聚醚多元醇，將竹屑與加入多元醇溶液中混合，然后再向其中加入固體磷酸，反應得到的產物使用二氧六環與水的混合液進行洗滌，然后收集濾液。

步驟C、收集生物基聚醚多元醇，將收集的濾液置于空度為-0.09Mpa的環境中，沸點為80℃的剩余液體即為生物基聚醚多元醇。

作為優選，進一步的技術方案是：所述步驟A中的二氧化硅載體為硅藻土、介孔二氧化硅和硅膠材料中的一種或多種的混合物。

更進一步的技術方案是：所述步驟B中的多元醇溶液為聚乙二醇400與甘油的混合物。

更進一步的技術方案是：所述步驟B中竹屑與多元醇溶液的質量比為1:8，竹屑與固體磷酸的質量比為10:3。

更進一步的技術方案是：所述步驟A中將攪拌均勻的混合液在馬弗爐中以200-500攝氏度的溫度焙燒。

更進一步的技術方案是：所述步驟A中磷酸溶液中磷酸的含量為85％。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：通過以固體磷酸作為竹屑原料的催化劑，于多元醇體系中在高溫下反應，然后用二氧六環洗滌反應后的產物，以獲得生物基聚醚多元醇與二氧六環的混合物，經過在真空環境中進行旋轉蒸發除去二氧六環，從而得到生物基聚醚多元醇；同時本發明所提供的方法經過固體磷酸和多元醇分別作為催化劑與反應介質制備生物基聚醚多元醇，易于操作，且反應條件溫和，實施方法所產生的三廢少，處理方便，是一個具有經濟價值和綠色環保的技術，易于推廣。

具體實施方式