[发明专利]一种植物油多元醇、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种植物油多元醇、制备方法及其应用。一种植物油多元醇的制备方法，包括如下步骤：(1)将环氧苯乙烷与开环试剂同时分别泵入微流场反应器中进行开环反应；(2)将环氧植物油泵入微流场反应器中与步骤(1)得到的产物进行开环反应；(3)收集步骤(2)所得产物中的有机相，经洗涤、干燥后，得到植物油多元醇。本发明创新性地通过两步开环反应，巧妙地在产物中引入苯环和羟基，同时借助微流场技术，在保证低能耗、高效率、副反应发生率低的同时实现了工艺的连续化操作，得到的全新结构的植物油多元醇，粘度适中，应用于聚氨酯硬泡材料的制备可有效提高硬泡的强度和尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及一种植物油多元醇、制备方法及其应用，属于植物油多元醇领域。

背景技术

聚氨酯材料是由异氰酸酯与多元醇反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构 单元的聚合物。其中异氰酸酯的国际市场趋于稳定，主要为MDI和TDI两类，供求趋于平衡且生产工艺比较完善；而聚氨酯多元醇种类繁多，目前市场上占主导地位的多元醇主要为某些较高官能度的羟基化合物和胺类化合物与环氧丙烷或环氧乙烷反应得到的聚醚类多元醇，除此以外还有聚酯多元醇、改性接枝聚醚多元醇等，这些多元醇产品都是石油的下游产品，资源依赖性强、价格较高、工艺安全性差。因此，以生物基原料替代石化资 源，开发生物基多元醇，提升产品品质、降低资源依赖性、提升过程安全性，是聚氨酯多 元醇研究和产业发展的重要趋势。

植物油多元醇是重要的可再生资源，能够与异氰酸酯类化合物反应生产聚氨酯，是石 油基多元醇的良好替代原料。近年来合成植物油多元醇的方法主要有：1)将植物油与多 元醇进行醇解反应，生成多羟基化合物；2)利用臭氧氧化植物油中的不饱和双键，生成带有端位羟基的多羟基化合物；3)将植物油氧化为环氧植物油，然后通过水解、加氢、 甲酯化或卤化等处理生成多羟基化合物。

上述合成植物油多元醇的方法中，方法3)即环氧开环法制备植物油多元醇成本较低， 是目前公认的最有可能在聚氨酯行业实现产业化的方法，且通常与方法1)联用。CN1837180A和CN101139252A分别以菜籽油和小桐子油为主要原料，经醇解/环氧化/开 环三步反应制得植物油多元醇。CN1837181A和CN101108803A分别以菜籽油和小桐子油 为主要原料，经环氧化/开环/醇解三步反应制得植物油多元醇。CN1907944A以环氧菜籽 油为主要原料，经开环/醇解二步反应制得植物油多元醇。CN101314632A公开了“利用 大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法”，方法中包括环氧化/开环/醇解/酯化四步。 CN101906016A公开了“一种橡胶籽油多元醇及其制备方法”，以橡胶籽油为主要原料， 经过环氧化/开环二步反应制得植物油多元醇。CN102206154A公开了“一种植物油多元 醇及其制备方法”，方法中包括环氧化/开环二步反应。

以上专利制备的植物油多元醇均通过间歇式反应釜合成，环氧化与开环分为两步反 应，存在以下弊端：①反应时间长；②能耗较高；③设备及自控水平低；④难以避免的副反应导致产品品质较低(低聚副反应造成产品羟值偏低、粘度偏大)。

此外，基于环氧化/开环乃至环氧化/开环/醇解或醇解/环氧化/开环反应生成的植物油 多元醇，仍普遍存在羟值偏低，品质不高，应用于聚氨酯材料时仍需复配一定比例石化基 多元醇的短板。

发明内容

为了解决现有技术中植物油多元醇品质差、反应时间长、能耗较高、副反应多等缺陷，本发明提供一种植物油多元醇、制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种植物油多元醇的制备方法，包括如下步骤：

(1)将环氧苯乙烷与开环试剂同时分别泵入微流场反应器中进行开环反应；

(2)将环氧植物油泵入微流场反应器中与步骤(1)得到的产物进行开环反应；