[發明專利]一種蓖麻油酸聚氧丙烯醚的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110321707.2
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112898554B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 郟超偉;王偉松;金一豐;糜澤峰;許浩
• 申請（專利權）人: 浙江皇馬科技股份有限公司;浙江綠科安化學有限公司;浙江皇馬尚宜新材料有限公司;浙江皇馬特種表面活性劑研究院有限公司
• 主分類號: C08G65/26
• 分類號: C08G65/26;C08G18/48
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供一種蓖麻油酸聚氧丙烯醚的制備方法及其應用，該制備方法是通過在蓖麻油酸中至少兩次加入環氧丙烷，并在催化劑作用下反應獲得。本發明以蓖麻油酸和環氧丙烷為起始原料，分兩步反應制備，后處理過程簡單，最終可得到平均官能團度高的產品。本發明制備的蓖麻油酸聚氧丙烯醚用于制備聚氨酯，漆結構中同時含有醚鍵和酯鍵，具有耐水解、熱穩定性和良好的低溫性能，并且蓖麻油酸基來源于植物，可提供一定的阻燃性。成品中25％以上的原料來源于可在生資源，來源豐富，一定程度上減少了對石油資源的依賴。

技術領域

本發明屬于精細化工領域，主要涉及一種植物基多元醇，具體涉及一種蓖麻油酸聚氧丙烯醚的制備方法及其應用。

背景技術

聚氨酯彈性體一般由多元醇、多異氰酸酯和擴鏈劑逐步聚合而成，根據多元醇的類型不同，可分為聚酯型和聚醚型兩大類。聚酯型具有良好的拉伸性能、耐磨損性和熱穩定性，聚醚型具有良好的低溫性能和耐水解性。在聚氨酯合成中，多元醇的用量非常大，且無論是聚醚多元醇還是聚酯多元醇，其原料主要都來自可再生的石油資源，因此以天然產物及其衍生物為原料合成的植物基多元醇愈加受到重視。以植物基多元醇為原料生產的聚氨酯，具有良好的保溫隔熱、阻燃、耐生物侵蝕和環保等性能，可應用于建筑材料、高端家具、家電和涂料等領域。

在目前的技術中，專利CN?110423650A公布了一種烷氧基蓖油基多元醇的制備方法，先與過氧化物合成環氧化蓖麻油，再與含羥基物質開環反應得到烷氧基蓖麻油基多元醇。該工藝需用到大量溶劑，并且需要過濾、水洗和精餾等程序除去催化劑，工藝復雜，反應時間長，成本較高，并且制備的產品粘度較大，不利于后續合成聚氨酯。

專利CN?106554493A公布了一種蓖麻油酸基阻燃聚醚多元醇的制備方法，以磷酰二氯為催化劑，以蓖麻油酸和醇類物質為原料合成阻燃脂肪酸，再與環氧氯丙烷反應合成環氧化脂肪酸，最后與醇胺開環反應合成蓖麻油酸基聚醚多元醇。該工藝生產時間較長，制備的蓖麻油酸聚醚多元醇結構單一，分子量小，用于合成聚氨酯的限制較多。

發明內容

針對現有蓖麻油基多元醇制備技術存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種蓖麻油基聚醚多元醇的制備方法及其應用，蓖麻油基聚醚多元醇另可稱為蓖麻油酸聚氧丙烯醚。該制備方法獲得的蓖麻油酸聚氧丙烯醚具有分子量可調控，平均官能團度高的優點。本發明的技術方案為：

第一個方面，本發明提供一種蓖麻油酸聚氧丙烯醚的制備方法，是通過在蓖麻油酸中分至少兩次加入環氧丙烷，并在催化劑作用下反應。獲得的產品平均官能團度高。同時利用蓖麻油酸聚氧丙烯醚不溶于水的特性，采用水洗聚醚工藝去除大部分催化劑，大幅減少吸附過程中吸附劑使用量，即可得鉀鈉離子5ppm以內的成品。在聚氨酯領域內，聚醚多元醇鉀鈉含量過高會導致聚醚多元醇與異氰酸酯預聚階段凝膠，本發明采用水洗吸附工藝，一定程度上減少了固廢的產生，符合綠色環保生產理念。

優選地，所述蓖麻油酸聚氧丙烯醚的制備方法具體包括：

(1)以蓖麻油酸為起始劑原料，在催化劑作用下，先與部分環氧丙烷進行開環聚合反應；

(2)加入剩余環氧丙烷繼續進行開環聚合反應，結束反應后脫除未反應的少環氧丙烷，得到蓖麻油酸聚氧丙烯醚粗品；

(3)在所述蓖麻油酸聚氧丙烯醚粗品中加入去離子水，混合均勻后靜置分層，分出水層，保留聚醚層并在其中加入吸附劑吸附，之后過濾出吸附劑，得到蓖麻油酸聚氧丙烯醚成品。

進一步地，所述步驟(1)中催化劑為氫氧化鉀或氫氧化鈉，用量為蓖麻油酸聚氧丙烯醚理論質量的0.1-1％。

進一步地，所述步驟(1)中部分環氧丙烷的加入量為蓖麻油酸質量的0.38-0.78倍。

進一步地，所述步驟(1)中開環聚合反應溫度為140～160℃。

進一步地，所述步驟(2)中剩余環氧丙烷的加入量為蓖麻油酸質量的0.38-3.50倍。