一种以竹粉为原料循环液化制备聚醚酯多元醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种以竹粉为原料循环液化制备聚醚酯多元醇的方法，首先将溶剂和催化剂混合，然后加入竹粉，充分搅拌，降解反应１０～３０分钟；然后再一次或一次以上循环投料，制备得到的聚醚酯多元醇的羟值为２００～５５０ｍｇ　　ＫＯＨ／ｇ，固含量为２０～６５％，粘度为２００～４５００ＭＰａ.Ｓ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多元醇领域，特别涉及一种以竹粉为原料循环液化制备聚醚 酯多元醇的方法。
技术介绍
聚醚酯多元醇化合物是聚氨酯泡沫塑料领域的重要原料之一。工业用聚 醚酯多元醇化合物是在聚酯多元醇化合物的分子中引入氧化烯烃化合物，使 聚酯多元醇化合物的分子中具有酯基与醚键的二种结构形式，用它制得的泡 沫塑料具有聚酯、聚醚型的共同特征，但因其成本高，大量应用受到了限制， 因此降低聚醚酯多元醇的生产成本，就显得尤为重要了。随着化石能源的曰 益枯竭和石油化工所带来的环境问题日益突出，以可再生资源为原料制备多 元醇化合物日益受到科学界的关注，以此来代替石油聚合物多元醇产品。生 物质材料的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，含有丰富的羟基，如果 能够加以利用，就可以代替工业所需化工原料，这将减少对于石油资源的需 求。曰本学者姚耀广等对木材进 行了液化降解，少量的木材可在60min内完全降解，但当木材固含量超过一 定比例时，体系粘度会激增，极易发生縮聚反应，残渣含量也会不断增加。 戈进杰，吴睿等在一定条件下将甘 蔗渣进行液化，在高固液比的情况下，也会发生縮聚反应。目前的液化反应， 植物生物质/液化溶剂的重量比一般为1: 4~10，虽然植物生物质价格低廉， 但液化溶剂成本较高。为了有效降低液化产物成本，需要提高液化过程中固 液比，从而使植物生物质的利用更加充分。在反应过程中，要完全浸润植物 生物质，需要消耗大量的溶剂，所得的多元醇产物中生物质降解产物的固含 量较少，利用效率较低，而且产物多元醇粘度偏高，液化产物之间縮合团聚 严重等弊端，造成生产成本过高，影响了产品的性能指标，成为制约其产业 扩大化生产的瓶颈。本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种竹粉固含量高、 成本低、工艺简单的以竹粉为原料循环液化制备聚醚酯多元醇的方法。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现，包括下述步骤 (1)首先将100重量份溶剂和1~6重量份催化剂混合并搅拌均匀，预热到90~180 °C; (2)然后加入10 50重量份竹粉，充分搅拌，降解反应10 30 分钟；(3)再一次或一次以上循环投料，每次投料加入50 150重量份溶剂、 1~6重量份催化剂和30 200重量份竹粉，充分搅拌，降解反应10 60分钟； 最后制备得到高固含量竹粉降解产物聚醚酯多元醇。制备得到的聚醚酯多元 醇的羟值为200 550mgK0H/g，固含量为20~65%，粘度为200 4500 mPa S。 所述竹粉原料的粒径为20 100目。所述溶剂是多元醇或其酯；具体可为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、 聚乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上混合物。所述聚乙二醇的分子量为 100 1000，优选是聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇1000。所述催化剂是酸或碱，具体可为盐酸、硫酸、磷酸、草酸或氢氧化钠； 优选硫酸。所述循环投料的次数为1~6次。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果(1) 本专利技术制备得到的聚醚酯多元醇的固含量高，成本低。(2) 本专利技术所采用的竹粉等原料来源丰富，廉价易得，购买方便，可再 生，而且环保。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不 限于此。实施例1首先将100重量份聚乙二醇400和4重量份盐酸搅拌使其混合均匀，升 温至150 °C，在搅拌状态下第一次投料加入20重量份竹粉；反应10 min后， 第二次投料先加入100重量份聚乙二醇和5重量份盐酸的混合溶剂，再加入 50重量份竹粉；反应30min后终止反应，得到固含量为23. 6 %的竹粉聚醚酯 多元醇，粘度为550 mPa S，羟值为470 mg KOH/g。实施例2首先将100重量份聚乙二醇和3重量份硫酸搅拌使其混合均匀，升温至 160 °C;在搅拌状态下第一次投料加入30重量份竹粉，反应10min后，第 二次投料先加入100重量份聚乙二醇和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入60 重量份竹粉；反应30min后终止反应，得到固含量为31. 1 %的竹粉聚醚酯多 元醇，粘度为1100 mPa S，羟值为420 mg KOH/g。实施例3首先将80重量份聚乙二醇、20重量份丙三醇和3重量份硫酸搅拌使其 混合均匀，升温至150 °C，在搅拌状态下第一次投料加入40重量份竹粉； 反应10min后，第二次投料先加入100重量份的聚乙二醇和丙三醇(聚乙二 醇和丙三醇的质量比为4: 1)混合溶剂和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入 80重量份竹粉；反应30min后终止反应，得到固含量为37. 1 %的竹粉聚醚酯 多元醇，粘度为2100 mPa S，羟值为410 mg KOH/g。实施例4首先将100重量份聚乙二醇和3重量份硫酸搅拌使其混合均匀，升温至 150 °C;在搅拌状态下第一次投料加入30重量份竹粉；反应IO min后，第 二次投料先加入100重量份聚乙二醇和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入60 重量份竹粉；反应20min后，第三次投料先加入100重量份聚乙二醇和4重 量份硫酸的混合溶剂，再加入100重量份竹粉；反应30min后终止反应，得 到固含量为38.8%的竹粉聚醚酯多元醇，粘度为2300mPa'S，羟值为380 mg KOH/g。实施例5首先将100重量份聚乙二醇和3重量份硫酸搅拌使其混合均匀，升温至 150 °C;在搅拌状态下第一次投料加入30重量份竹粉；反应10min后，第 二次投料先加入100重量份聚乙二醇和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入70 重量份竹粉；反应15min后，第三次投料先加入100重量份聚乙二醇和4重 量份硫酸的混合溶剂，再加入100重量份竹粉；反应20min后，第四次投料 先加入100重量份聚乙二醇和5重量份硫酸的混合溶剂，再加入150重量份竹粉；反应40min后终止反应，得到固含量为46. 6%的竹粉聚醚酯多元醇， 粘度为3700 mPa S，羟值为350 mg KOH/g。实施例6首先将80重量份聚乙二醇、20重量份丙三醇和3重量份搅拌使其混合 均匀，升温至150 °C，在搅拌状态下第一次投料加入50重量份竹粉；反应 15min后，第二次投料先加入100重量份的聚乙二醇和丙三醇(质量比4: 1) 混合溶剂和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入100重量份竹粉；反应20min 后，第三次投料先加入100重量份的聚乙二醇和丙三醇(质量比4: 1)混合 溶剂和6重量份硫酸的混合溶剂，再加入200重量份竹粉；反应60min后终 止反应，得到固含量为53. 8 %的竹粉聚醚酯多元醇，粘度为4200 mPa S， 羟值为330 mg KOH/g。实施例7首先将100重量份聚乙二醇和3重量份硫酸搅拌使其混合均匀，升温至 150 'C;在搅拌状态下第一次投料加入30重量份竹粉；反应10min后，第 二次投料先加入50重量份聚乙二醇和3重量份硫酸的混合溶剂，再加入50 重量份竹粉；反应10min后，第三次投料先加入50重量份乙二醇和3重量 份硫酸的混合溶剂，再加入100重量份竹粉；反应20min后，第四次投料先 加入100重量份聚乙二醇和4重量份硫酸的混合溶剂，再加入150重量份竹 粉；反应30min后，第五次投料先加入100重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以竹粉为原料循环液化制备聚醚酯多元醇的方法，其特征在于包括下述步骤：（１）首先将１００重量份溶剂和１～６重量份催化剂混合并搅拌均匀，预热到９０～１８０℃；（２）然后加入１０～５０重量份竹粉，充分搅拌，降解反应１０～３０分钟；（３）再一次或一次以上循环投料，每次投料加入５０～１５０重量份溶剂、１～６重量份催化剂和３０～２００重量份竹粉，充分搅拌，降解反应１０～６０分钟；最后制备得到高固含量竹粉降解产物聚醚酯多元醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖兵，杨小旭，庞浩，颜永斌，董翔，
申请(专利权)人：中国科学院广州化学研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]