[发明专利]利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法

权利要求书

1.一种利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)环氧化反应：将大豆油与环氧化剂反应，生成环氧大豆油；

2)开环反应：将所述环氧大豆油在催化剂的存在下与含活泼氢的亲核试剂发生环氧键开环反应，生成混合羟基脂肪酸甘油酯；

3)醇解反应：加入醇并升温进行醇解反应，生成混合羟基脂肪酸单酯，即大豆油基多元醇；

4)取100份重量大豆油基多元醇，相继加入80-150份重量异氰酸酯、0.3-4份重量三乙醇胺、0.5-4份重量匀泡剂剧烈搅拌混合后，再加入0.5-3份重量蒸馏水，高速搅拌均匀后发泡，制成硬质聚氨酯泡沫塑料；或者

将大豆油基多元醇与有机酸和酸酐进行酯化反应，生成大豆油基聚酯多元醇；取100份重量大豆油基聚酯多元醇，相继加入85-150份重量异氰酸酯、0.35-3.5份重量三乙醇胺、1-3.5份重量匀泡剂剧烈搅拌混合后，再加入1-4份重量蒸馏水，高速搅拌均匀后发泡，制成硬质聚氨酯泡沫塑料；

在所述开环反应中，所述含活泼氢的亲核试剂用量为环氧大豆油环氧值的0.6-3.9倍；所述催化剂为碱性催化剂，其用量为环氧大豆油和亲核试剂重量总和的0.05-1％；反应温度为120-135℃，反应时间为3-7小时；

在所述醇解反应中，反应温度为140-180℃，反应时间为3-5小时；

在所述酯化反应中，所述有机酸和酸酐的摩尔量为所述环氧大豆油摩尔量的3.5-18.5倍，反应温度为180-210℃，反应时间为3-7小时。

2.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：环氧化反应中，所述环氧化剂为过氧有机酸，直接采用过氧有机酸与大豆油进行环氧化反应，生成环氧大豆油；所述过氧有机酸的摩尔量是所述大豆油不饱和双键值的1.05-1.3倍，反应温度为45-80℃，反应时间为3.5-10小时。

3.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：环氧化反应中，所述环氧化剂为过氧有机酸，采用双氧水作为氧化剂，有机酸作为环氧化剂的前体，采用硫酸、磷酸、酸性阳离子交换树脂或硫酸铝作为催化剂，生成过氧有 机酸，过氧有机酸与大豆油进行环氧化反应，生成环氧大豆油；所述双氧水的摩尔量是所述大豆油不饱和双键值的1.1-1.6倍，所述有机酸的摩尔量是所述大豆油不饱和双键值的0.6-1.1倍，所述催化剂的重量是所述大豆油重量的0.4-5.5％，反应温度为45-80℃，反应时间为3.5-10小时。

4.如权利要求2或3所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：所述过氧有机酸为过氧甲酸、过氧乙酸、过氧苯甲酸或间氯过氧苯甲酸。

5.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：开环反应中，所述含活泼氢的亲核试剂为一元醇、二元醇或三元醇。

6.如权利要求5所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：所述亲核试剂为甲醇、丙二醇、乙二醇、丙三醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、木糖醇或山梨醇。

7.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：开环反应中，所述碱性催化剂为金属氢氧化物、金属的烷氧化物或含氮的有机物。

8.如权利要求7所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：所述金属氢氧化物为NaOH、KOH或LiOH；所述金属的烷氧化物为甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾；所述含氮的有机物为咪唑；所述有机胺类为二甲胺、三乙醇胺或N，N-二甲基苄胺。

9.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于：醇解反应中，所述醇为丙二醇、乙二醇、二甘醇或甘油。

10.如权利要求1所述的利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于： 在所述酯化反应中，所述有机酸为苯甲酸、己二酸或邻苯二甲酸，所述酸酐为苯酐、四氢苯酐或顺丁烯二酸酐。