一种由地沟油制备有机高分子发泡材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种由地沟油制备有机高分子发泡材料的方法，该方法为：对地沟油进行预处理，并将预处理后的地沟油与氨基化合物发生氨解反应生成多元醇和醇胺盐，以所得该多元醇和醇胺盐替代石油基多元醇，作为硬泡聚氨酯原料之一，和异氰酸酯在发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂的作用下混合反应，制造出综合性能优异的硬泡聚氨酯有机发泡材料。与现有技术相比，本发明专利技术所提供的方法整个工艺过程简单、总成本低、利润显著，并且综合性能优异。不仅有利于环境保护，节省石油资源，为地沟油的高价值再利用提供了一个极具吸引力的出路。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该方法为：对地沟油进行预处理，并将预处理后的地沟油与氨基化合物发生氨解反应生成多元醇和醇胺盐，以所得该多元醇和醇胺盐替代石油基多元醇，作为硬泡聚氨酯原料之一，和异氰酸酯在发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂的作用下混合反应，制造出综合性能优异的硬泡聚氨酯有机发泡材料。与现有技术相比，本专利技术所提供的方法整个工艺过程简单、总成本低、利润显著，并且综合性能优异。不仅有利于环境保护，节省石油资源，为地沟油的高价值再利用提供了一个极具吸引力的出路。【专利说明】
本专利技术涉及地沟油综合利用领域，属于环保、节省资源领域，特别是一种地沟油高价值再利用的方法。
技术介绍
随着经济的迅速发展，我国地沟油的排放量也随之快速增长。地沟油中含有大量有毒致癌成分，长期食用会引起食物中毒，甚至危及生命安全。因此，在完善相关法律法规同时，必须开发高价值的地沟油综合利用途径，从而防止地沟油被不法分子通过不正当途径使之重返餐桌。目前所开发的地沟油综合利用主要有3种方式，一是对地沟油进行简单加工提纯，直接作为低档的工业油酸、硬脂酸和工业油脂等方式，例如中国专利技术专利CN201110364471.7、CN201110382746.X ;二是利用地沟油制备无磷洗衣粉，例如中国专利技术专利CN200410035710.4、CN200410035707.2，三是将地沟油醇解制取生物柴油(脂肪酸甲酯)，如中国专利技术专利 CN200710019404.5，CN200610045534.1，CN201210280305.3。然而由于这些地沟油再利用产品的利润不高，例如地沟油制造生物柴油的利润仅为流入食品行业的I / 2到2 / 3，因此不能有效地引导地沟油的再利用走向。为了开发高价值的地沟油再利用产品，中国专利技术专利CN201110345094.2和CN201110455325.5提出了利用地沟油取代部分石油基原料制备硬泡聚氨酯用多元醇的方法。硬质聚氨酯泡沫简称硬泡聚氨酯,具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性，是目前除真空绝热外最好的隔热材料，同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点。在航天工业中用于液氮、液氧火箭推进剂储箱的隔热；在民用上，广泛用于冰箱、冰柜、冷藏集装箱的隔热，作为性能最好的保温材料，用于建筑节能也有极强优势和极大地市场潜力。此外，在工业绝热、仿木仿石材料、包装、交通运输等行业也要大量用到硬泡聚氨酯。目前，我国硬泡聚氨酯用多元醇市场需求量大约为55万吨/年，且每年以17%的比例急速增长。传统的硬泡聚氨酯用多元醇是以不可再生的石油资源为主要原料的，而地沟油等废弃动植物油是可再生资源，因此以地沟油取代部分石油基原料制造多元醇既满足人类社会可持续发展的需要，又具有巨大的市场潜力及一定的经济效益。然而中国专利技术专利专利CN201110345094.2及CNCN201110455325.5中采用的多元醇合成工艺流程复杂，有频 繁的减压、加压操作，不仅对反应设备要求高，而且能耗较大，造成合成成本偏高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制造工艺简单、设备要求低、低成本的由地沟油制备有机高分子发泡材料的方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:，其特征在于，该方法为:对地沟油进行预处理，并将预处理后的地沟油与氨基化合物发生氨解反应生成多元醇和醇胺盐，以所得该多元醇和醇胺盐替代石油基多元醇，作为硬泡聚氨酯原料之一，和异氰酸酯在发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂的作用下混合反应，制造出综合性能优异的硬泡聚氨酯有机发泡材料。所述的方法具体包括以下步骤: (I)将100重量份的地沟油送入于预处理器中，向预处理器中加入5重量份的碳酸氢钠，控制预处理器内的温度为80°c，连续搅拌20分钟；再向预处理器中加入5重量份的活性白土，并将预处理器升温至90°C，再连续搅拌30min得到预处理后的地沟油；(2)将步骤(1)中制备的预处理后的地沟油100重量份送入氨解反应器，加入20重量份二乙醇胺和10重量份乙醇钠，控制氨解反应器内的温度为100°C，在氮气氛围下连续搅拌100分钟，使地沟油在中温、常压下发生氨解以及酯交换反应，得到多元醇和二乙醇胺盐的混合物；反应方程式如下所示:【权利要求】1.，其特征在于，该方法为:对地沟油进行预处理，并将预处理后的地沟油与氨基化合物发生氨解反应生成多元醇和醇胺盐，以所得该多元醇和醇胺盐替代石油基多元醇，作为硬泡聚氨酯原料之一，和异氰酸酯在发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂的作用下混合反应，制造出综合性能优异的硬泡聚氨酯有机发泡材料。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤: (1)将100重量份的地沟油送入于预处理器中，向预处理器中加入5重量份的碳酸氢钠，控制预处理器内的温度为80°C，连续搅拌20分钟；再向预处理器中加入5重量份的活性白土，并将预处理器升温至90°C，再连续搅拌30min得到预处理后的地沟油； (2)将步骤(1)中制备的预处理后的地沟油100重量份送入氨解反应器，加入20重量份二乙醇胺和10重量份乙醇钠，控制氨解反应器内的温度为100°C，在氮气氛围下连续搅拌100分钟，使地沟油在中温、常压下发生氨解以及酯交换反应，得到多元醇和二乙醇胺盐的混合物； (3)以步骤(2)中制备的多元醇和二乙醇胺盐混合物为原料，采用一步法发泡工艺制造硬泡聚氨酯泡沫塑料。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，所述的一步法发泡工艺为通用的以石油基的多元醇和异氰酸酯为原料制造硬泡聚氨酯泡沫塑料的工艺，所述的步骤(3)采用多元醇和二乙醇胺盐混合物代替石油基的多元醇与异氰酸酯进行反应。4.根据权利要求2或3所述的，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤:将步骤(2)中制备的自制多元醇和二乙醇胺盐混合物，代替0-50wt%的石油基多元`醇原料，使多元醇、异氰酸酯在助剂的作用下快速均匀混合并发生反应，3min内发泡完毕，再经过熟化、测试各项性能，得到泡孔形态结构、表观密度、压缩性能和保温性能优异的硬泡聚氨酯高分子发泡材料。5.根据权利要求4所述的，其特征在于，所述的助剂包括发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂；所述的多元醇、异氰酸酯和助剂的用量配方为通用的工业配方。【文档编号】C08G18/32GK103881045SQ201410086014【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日 【专利技术者】戴一帆, 肖博文, 刘祎, 马荔 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由地沟油制备有机高分子发泡材料的方法，其特征在于，该方法为：对地沟油进行预处理，并将预处理后的地沟油与氨基化合物发生氨解反应生成多元醇和醇胺盐，以所得该多元醇和醇胺盐替代石油基多元醇，作为硬泡聚氨酯原料之一，和异氰酸酯在发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂的作用下混合反应，制造出综合性能优异的硬泡聚氨酯有机发泡材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴一帆，肖博文，刘祎，马荔，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31