用植物油制备聚醚多元醇的方法技术

本发明专利技术涉及用植物油制备聚醚多元醇的方法，由于现有的聚醚多元醇分子量小等缺点，本发明专利技术通过以下步骤：植物油的环氧化、植物油的羟基化、羟基化植物油和环氧化植物油的聚合反应、上述产品的经过中和脱酸、减压真空脱水和加精制剂除去催化剂及加氢处理，形成羟值为５０－１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ的植物油基软泡及弹性体聚醚多元醇。本发明专利技术优点是原料易得，官能度可调节强，分子量分布窄，反应活性高，可制备高官能度的产品，原料廉价，易得，可再生，是优化生态的绿色环保产品，同时本发明专利技术的工艺集合性强，环境污染小，产品得率高，能够提高聚氨酯软质泡沫材料的“绿色含量”。本发明专利技术产品可运用在聚氨酯软泡材料和弹性体等产品中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子的聚合方法，具体地是涉及用植物油制备软泡及弹性 体聚醚多元醇的方法。
技术介绍
现有技术有一、 植物油和小分子醇酯交换成硬泡植物油聚醚多元醇；本技术只能制造羟值在180-700 mgK0H/g，即分子量大约在300-600之 间的植物油硬泡聚醚多元醇，而且运用范围很窄。二、 植物油羟基化后和环氧丙烷聚合得到聚醚多元醇； 本技术主要优点是可以合成羟值在30-120 m沐0H/g，即分子量大约在1000-5000的聚醚多元醇，但是石油基衍生物的环氧丙烷在聚醚多元醇中含 量很大，环氧丙烷占成品重量的40%-80%，故不能称为植物油聚醚多元醇。 CN1974526A CN1780867A CN101050264A。为方便起见，以下产品分子量大小的指标用羟值来表示。 传统的聚醚多元醇的生产方法稳定原料，例如甘油、丙二醇、二乙二 醇、乙二醇、山梨醇、四氢呋喃、蔗糖和环氧丙烷、环氧乙垸合成的多元醇， 已经广泛用于制备聚氨酯材料的原料。以上产品大都是石油的副产品，由于石油资源短缺，这些产品的价格较 高，当前，人类希望减少对石油的依赖，改善环境，绿色、环保、经济的多 元醇的开发已经成为多元醇开发的一个重要方向。基于此，人们已将化工研 究方向转向可再生利用的自然资源进行有关产品的开发研究，目前尚未发现 有关本技术研究成果的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供原料易得、 性能好、污染环境少的。植物油通过环氧化、羟值化和聚合反应，有些产品需要加氢反应，组分 含量多少过于复杂，产品是一亇混合物，生产上难于实施各组分比例的检测， 而且也无必要，本专利技术通过对产品的有效结构功能基团的检测，其产品、中 间产品的区分均按照有效功能基团羟值表示，用羟值法检测羟值，但有些产 品同时用不饱和双键数据表示。本专利技术目的可以通过如下措施来实现用植物油制备聚醚多元醇的方 法，方法包括以下反应式 a)植物油的环氧化；以下R主要是CnHm， n、 m是正整数，其中n在14-16之间；m在28-32之间 以下<1>、 <2>、 <3>、 <4〉、 〈5>、 <6〉、 〈7>是本专利技术反应步骤中产物的结构式。<formula>formula see original document page 6</formula><3><2>和<3>是羟八、羟B、羟C、羟D的主耍结构式，区别在于本专利技术羟A、 羟B、羟C、羟D是一个混合物，<2〉和<3〉比例不 样，用羟值加以表示c)在催化剂存在下，羟基化植物油a)和环氧化植物油b)的聚合反应;温度、压力 催化剂rch=CHCOOCH2 rch=chcoochRCHCHCOOCH2o oh RCHCH2COOCI..I2RCHCH2COOCHoh IRCHCH2COOCH2oh<4>rch = (:h COOCH2 rch = (:h coochr(:h(:HCOOCH2(〕oi-i RCHCH2COOCH2RCHCH2COOCrioh IRCHCH2COOCH2o oh r(:hchco()(:H2r(:h = ch cooch r(:h = ch(:oo(:H2<5>聚A、聚B、聚(:和聚0的主要结构式是<4>和<5>的混合物，也是聚醚多元 醇D、 E、 F和G的主要结构式，聚A、聚B、聚C和聚D与聚醚多元醇D、 E、和G 主要用羟值来区分。rch = (:h(:()()ch2rch = ch coocho I rch chc()o CH2oh +rci.ICH2COOCI..i:iRCHCH2COOCHoh IRCHCH2COOCH2ohrch = (:hcoo(:H2rch = chcoo(:h/ \ Ir(:hch c()OCH2oh' + RCHCH2COOCH2rciici..I2COOCHoh IRCHCH2COOCH2oh温度、压力 催化剂d)用C)步骤产品进行加氢反应:rch=chcooch2rch=chcoochrchchcooch2o oh rch(:h(:() och2rch(:h2(:0() (:hoh IRCHCH2COOCH2oi.irch=chcooch2rch = ch(.:oochrch(:h(:()och2,0 ()h RCHCH2COOCH2RCHCH2COOCHoh IRCHCH2COOCH2o oh rchch cooch2rch=chcoochrch = (:h(:ooch2加氣反应加a反应RCHCH2coocH2rchch2(:oochRCHCHc00cH2o oh r(:hch2c()o(:h2r(:h(:H2(:()ochoh Irchch2cooch2oh<6>rchch2cooch2rchch2coochr(:h(:h(:0()(:h2o oh RCHCH2COOCH2RCHCH2COOCHoh 'RCHCH2COOCH2o oh rchch cooch2RCHCH2COOCHr(:hch2coo(:h2<7>以上<6〉、 〈7〉均为聚醚多元醇A、 B和C的主耍结构式，主耍区别在f 〈6〉和 〈7〉组分在产品中含量不一样，通过羟值来控制其组分中<6〉和<7〉含量变化，并以 此区分聚醚多元醇A、 B和C。通过羟值和不饱和双键来区分聚醚多元醇A、 B和C 与聚醚多元醇D、 E、 F和G的结构式。具体方法步骤如下A) 在30-6(TC下，由羧酸催化，用过氧化氢氧化植物油，其中过氧化 氢对植物油的摩尔比为0. 2-2. 0，催化剂羧酸对植物油的摩尔比为0. 2-1. 5， 反应时间2-6小时，静置分层，分离出酸水，水洗，减压真空，得到环氧 化植物油；B) 在30-7(TC下，由羧酸催化，用过氧化氢氧化植物油，其中过氧化 氢对植物油的摩尔比为2. 0-5. 0，催化剂羧酸对植物油的摩尔比为1. 0-4. 0， 升温90-130°C，反应时间4-10小时，回流2-8小时，静置分层，分离出酸 水，水洗，减压真空，得到羟基化植物油；C) 在催化剂的存在下，温度为80-150°C，压力0. 1-0. 4mPa，环氧化植物油慢慢滴加到羟基化植物油中，环氧化物植物油与羟基化植物油的重量比 为l: 1-3: 1，滴加时间为2-8小时，滴加完毕，直到反应设备内压力不再 变化，继续保温反应l小时，减压真空，得到粗植物油聚醚多元醇；D) 步骤C)产品进行中和脱酸、减压真空脱水和除去催化剂所用的精制 剂，有些产品需要加氢反应去除不饱和双键，形成羟值为50-120 mgK0H/g 的聚醚多元醇成品。其中A)、 B)中羧酸选自为甲酸、乙酸、硫酸和硝酸等，或者以上酸的 混合物。其中A)、 B)中植物油选自豆油、菜籽油、花生油、椰子油、棕榈油、 橄榄油、玉米油、蓖麻油、向日葵油、棉籽油和亚麻籽油等。植物油因种类、生长地区的不同存在着一些差别。从总体上看，植物油 的主要化学成分是脂肪酸甘油酯以及少量非酯物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
用植物油制备聚醚多元醇的方法，其特征在于植物油为原料，方法包括以下步骤：ａ）植物油的环氧化；ｂ）植物油的羟基化；ｃ）在催化剂存在下，羟基化植物油ａ）和环氧化植物油ｂ）的聚合反应；ｄ）用ｃ）步骤产品进行中和脱酸、加精制剂除去催化剂和产品加氢处理，形成羟值为５０－１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ的聚醚多元醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：虞兴东，阮廷才，张毅，
申请(专利权)人：北京市丰信德科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]