[发明专利]一种合成大豆油基多元醇催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种合成大豆油基多元醇催化剂，其特征在于催化剂组成为：

SO₄^2-/ZrO₂-MO_x，其中助剂MO_x是硅、铝、镧、锌、镍、铁、钴、钛、铬、锰、钨、铜、钒、钼的氧化物中的一种或两种的混合物，SO₄^2-为硫酸根。

所述的锆和助剂M的摩尔比为Zr∶M＝1∶X，当M为一种元素时，X的取值范围为0.01～0.4；当M为两种元素时，X的取值范围为0.01～0.6，SO₄^2-含量占催化剂总重量的1％～5％。

2.如权利要求1所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将水溶性锆盐与一种或两种助剂的水溶性盐共同加入去离子水中，配制锆盐浓度为0.05～0.75mol/L的溶液，再加入碱性沉淀剂溶液，调节溶液pH值为8～11，得到氢氧化物水凝胶；

(2)将水凝胶静置老化2～48h，过滤，洗涤，80～120℃条件下干燥4～24h，制成氢氧化物干凝胶；

(3)氢氧化物干凝胶在硫酸水溶液中浸渍10～120min，硫酸浓度为0.2～5mol/L，所使用硫酸水溶液与氢氧化物干凝胶的比例为1～7mL/g，将吸附硫酸后的干凝胶过滤出来，于80～120℃干燥4～24h；最后经高温焙烧得到固体超强酸催化剂，焙烧温度为350～850℃，焙烧时间为1～10h。

3.如权利要求2所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的可溶性锆盐为硝酸锆、硝酸氧锆或氧氯化锆。

4.如权利要求2所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的助剂的水溶性盐，当助剂为氧化硅时，可溶性硅盐为硅酸铝、硅酸钠或偏硅酸钠；当助剂为氧化铝时，可溶性铝盐为硝酸铝、草酸铝、氯化铝或硅酸铝；当助剂为过渡金属氧化物时，可溶性过渡金属盐为硝酸盐、乙酸盐、草酸盐或氯化物。

5.如权利要求4所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的可溶性过渡金属盐为镧、锌、镍、铁、钛、铬、锰、钨的硝酸盐、乙酸盐或氯化物。

6.如权利要求2所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的沉淀剂为氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、尿素、碳酸铵、氢氧化纳或氢氧化钾，

7.如权利要求6所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的沉淀剂为氨水或碳酸钠。

8.如权利要求1所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的洗涤，采用含氯原料时用去离子水洗涤至无Cl^-，采用硅酸铝、硅酸钠、偏硅酸钠、草酸铝、硝酸盐、乙酸盐时用去离子水洗涤至中性。

9.如权利要求1所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(2)中的老化时间为10～24h，干燥时间为6～12h。

10.如权利要求1所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中的硫酸浓度为1～3mol/L，所使用硫酸水溶液与氢氧化物干凝胶的比例为2～5mL/g；焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为2～6h。

11.如权利要求1所述的一种合成大豆油基多元醇催化剂的应用，其特征在于包括如下步骤：

将环氧大豆油、小分子醇、催化剂加入到反应器中，其中小分子醇和环氧大豆油的摩尔比为10～100∶1，催化剂的使用量为环氧大豆油质量分数的0.5～20％，先充入氮气置换反应器内的空气，之后密闭反应器，在搅拌条件下将反应物加热至70～170℃，反应时间为1～8h，待反应结束后，冷却至室温，过滤出催化剂，将滤液在40～120℃的脱除温度下抽真空脱除未反应的小分子醇，脱除温度为50～130℃，脱除时间为20～120min，对反应后分离出的催化剂按照5～30mL/g的比例用丙酮清洗2～5次，清洗后的催化剂在80～120℃下，干燥4～24h，再进行重复使用。