[发明专利]一种无悬吊链的植物油多元醇、制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无悬吊链的植物油多元醇、制备方法与应用，将植物油、去离子水混合，与臭氧进行臭氧化反应，生成无悬吊链的植物油衍生物Ⅰ，惰性气体保护下，以四氢呋喃为溶剂，加入锌粉，冷却反应液至零度后，滴加四氯化钛，回流反应并冷却，然后向反应液中加入吡啶，反应结束后向反应液中滴加植物油衍生物Ⅰ和苯甲醛，加热回流，产物经柱层析得到植物油衍生物Ⅱ，然后与甲酸、金属氧化物混合，滴加双氧水升温进行反应，反应产物经洗涤干燥得到植物油衍生物Ⅲ，其作为组分A，5‑羟甲基‑2‑呋喃甲酸甲酯作为组分B，同时注入微混合器，经混合后进入微反应器中进行开环反应，即得。

技术领域

本发明涉及植物油多元醇技术领域，具体涉及一种植物油多元醇、制备方法与应用。

背景技术

聚氨酯(Polyurethane、PU)，聚氨基甲酸酯的简称，是一类主链上含有许多重复—NHCOO—基团的高分子化合物。工业生产主要通过二元或多元有机异氰酸酯化合物和各种含活泼氢化合物共反应而得。通过控制分子中“刚性链段”和“柔性链段”的类型和比例，可分别制成泡沫塑料、弹性体、纤维、涂料、粘合剂、合成革、防水材料以及铺装材料等性能差异很大的产品，广泛应用于交通运输、建筑、机械、电子设备、家具、食品加工、纺织服装、合成皮革、印刷、矿冶、石油化工、水利、国防、体育、医疗卫生等领域。随着其应用领域的不断拓宽，生产工艺的不断改进，聚氨酯已成为第六大合成材料。

近年来，我国聚氨酯工业一直保持着高速增长的势头。目前，聚氨酯的主要原料之一-异氰酸酯，市场较为成熟，产品体系完善；而另一主要原料，即含活泼氢化合物(主要为多元醇)，则市场相对混乱，产品规格和性能差异较大，其中聚醚多元醇(约占多元醇总量的90％以上)的制备原料涉及环氧乙烷、环氧丙烷等高危、高爆化学品，生产环节相对危险。传统多元醇的上游原料多源于石油和天然气等资源，近年来，开发利用可再生资源制造生物基多元醇，进而生产生物基聚氨酯材料已成为聚氨酯领域的一大亮点，并先后在美国陶氏化学、德国巴斯夫、日本伊藤制油以及马来西亚Maskimi多元醇公司实现了产业转化，但相关产品的生产工艺都处于技术保密状态。我国可再生资源丰富，开展生物基多元醇的开发应用，实现生物基聚氨酯材料的产业化，对减轻聚氨酯产业对石化资源的依赖，降低聚氨酯产业的碳排放和保障聚氨酯产业的可持续发展具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种植物油多元醇、制备方法与应用，解决现有的植物油多元醇产品羟值大、粘度高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种无悬吊链的植物油多元醇的制备方法，包括如下步骤：

(1)将植物油、去离子水混合，与臭氧进行臭氧化反应，生成无悬吊链的植物油衍生物Ⅰ；

(2)惰性气体保护下，以四氢呋喃为溶剂，加入锌粉，冷却反应液至零度后，滴加四氯化钛，回流反应并冷却，然后向反应液中加入吡啶，反应结束后向反应液中滴加步骤(1)所得植物油衍生物Ⅰ和苯甲醛，加热回流，产物经柱层析得到植物油衍生物Ⅱ；

(3)将步骤(2)得到的植物油衍生物Ⅱ与甲酸、金属氧化物混合，滴加双氧水升温进行反应，反应产物经洗涤干燥得到植物油衍生物Ⅲ；

(4)将步骤(3)所得植物油衍生物Ⅲ作为组分A，5-羟甲基-2-呋喃甲酸甲酯和催化剂作为组分B，同时注入微混合器，经混合后进入微反应器中进行开环反应，即得。

具体地，步骤(1)中，所述的植物油为大豆油、玉米油、花生油、棉籽油、蓖麻油中的任意一种；反应温度为0-50℃，优选20-40℃；反应时间为5-10h，优选8-10h；去离子水与植物油体积比为1-10:1，优选体积比为2-6:1；臭氧通入量为0.1-1L/min，优选0.4-0.8L/min。步骤(1)是为了去除植物油中的悬吊链。