[发明专利]一种生物基聚醚酯多元醇及其制备方法

说明书

本申请涉及高分子材料合成技术领域，具体公开了一种生物基聚醚酯多元醇及其制备方法。所述生物基聚醚酯多元醇由酯化改性大豆油和环氧丙烷的混合物在加热条件下聚合而成，所述酯化改性大豆油由环氧大豆油与改性液共热后得到，所述改性液包括如下重量份的组分：多元醇80‑100份，酯化木质素30‑40份，多元醇聚合物16‑24份，开环助剂8‑12份，所述酯化木质素由木质素与有机酸发生酯化反应后得到。本申请的生物基聚醚酯多元醇中同时含有酯基和醚键，不仅保持了良好的耐水性，与传统的聚醚多元醇相比还具有更好的耐油性，有助于减少聚氨酯材料在接触弱极性有机溶剂后发生的质量损失。

技术领域

本申请涉及高分子材料合成技术领域，更具体地说，它涉及一种生物基聚醚酯多元醇及其制备方法。

背景技术

在聚氨酯材料行业中，聚醚多元醇和聚酯多元醇是最常用的两大类多元醇，其中，由聚醚多元醇制成的聚氨酯材料具有很好的低温柔顺性，且具有良好的耐水性能和加工性能，但是力学性能相对较差；由聚酯多元醇制成的聚氨酯材料则具有良好的力学性能和耐油性，但是耐水性能较差。

公告号为CN106008951B的中国专利公开了一种利用环氧大豆油制备生物基阻燃聚醚多元醇的方法，包括以下步骤：(1)环氧大豆油与小分子二元醇或醇胺在碱性催化剂的存在下进行开环反应，得到多羟基大豆油；(2)向多羟基大豆油中通入环氧丙烷，然后在100-130℃搅拌3-6h，得到大豆油基聚醚多元醇；(3)大豆油基聚醚多元醇与磷酸二酯在60-90℃反应4-6h，过滤后得反应型生物基阻燃聚醚多元醇。

针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中虽然以环氧大豆油为原料制备了聚醚多元醇，但是对于采用聚醚多元醇制成的聚氨酯材料而言，一旦在实际应用过程中接触弱极性有机溶剂，则弱极性有机溶剂就容易对聚醚链段造成溶解，导致聚氨酯材料出现质量损失，影响聚氨酯材料的实际使用。

发明内容

对于采用相关技术中的聚醚多元醇制成的聚氨酯材料而言，弱极性有机溶剂容易对聚醚链段造成溶解，导致聚氨酯材料出现质量损失，影响聚氨酯材料的实际使用。为了改善这一缺陷，本申请提供一种生物基聚醚酯多元醇及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种生物基聚醚酯多元醇，采用如下的技术方案：

一种生物基聚醚酯多元醇，所述生物基聚醚酯多元醇由酯化改性大豆油和环氧丙烷的混合物在加热条件下聚合而成，所述酯化改性大豆油由环氧大豆油与改性液共热后得到，所述改性液包括如下重量份的组分：多元醇80-100份，酯化木质素30-40份，多元醇聚合物16-24份，开环助剂8-12份，所述酯化木质素由木质素与有机酸发生酯化反应后得到。

通过采用上述技术方案，本申请通过木质素和有机酸之间的酯化反应得到了酯化木质素，在酯化木质素形成的过程中，除了有机酸除了于木质素中原有的羟基缩合形成酯基外，还对木质素起到了解聚作用，增加了木质素中游离羟基的含量，减小了木质素的分子量，改善了酯化木质素的分散效果。当改性液与环氧大豆油共热之后，酯化木质素中残留的羟基与多元醇和多元醇聚合物发生缩合，缩合产物再与在开环助剂的协助下与环氧大豆油中的一部分环氧基发生加成，从而将含有酯化木质素链段的缩合产物接枝到了环氧大豆油的分子中，得到了酯化改性大豆油。

酯化改性大豆油中同时含有醚键和酯基，还残留了一部分游离的羟基。当酯化改性大豆油与环氧丙烷共热时，环氧丙烷与酯化改性大豆油发生聚合后，得到了生物基聚醚酯多元醇。当采用本申请的生物基聚醚酯多元醇制成聚氨酯材料后，醚键仍然能够提高聚氨酯材料的耐水性，且酯基提高了聚氨酯材料的耐油性，使得聚氨酯材料不容易被弱极性有机溶剂所溶解，有助于减少聚氨酯材料在接触弱极性有机溶剂后发生的质量损失。

作为优选，所述改性液包括如下重量份的组分：多元醇85-95份，酯化木质素32-38份，多元醇聚合物18-22份，开环助剂9-11份。

通过采用上述技术方案，优选了改性液的配比，有助于减少聚氨酯材料在接触弱极性有机溶剂后发生的质量损失。