一种生物基聚酯多元醇及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生物基聚酯多元醇及其制备方法，属于功能材料技术领域，该生物基聚酯多元醇按照重量份计包括癸二酸

【技术实现步骤摘要】
一种生物基聚酯多元醇及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料
，具体地，涉及一种聚酯多元醇及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚酯多元醇是制备聚氨酯材料的主要原料，目前的聚酯多元醇所用原料基本上来自于石油产品，随着石油资源的日益消耗，生物基高分子材料因为其能够摆脱对石油产品的依赖而受到广泛关注
。
[0003]蓖麻油是一种低值工业植物油，能够有效降低对石油产品的依赖，因其具有独特的长脂肪族疏水链段，可以明显改善石油基聚酯多元醇在耐水性
、
柔韧性等方面的不足
。
[0004]癸二酸是以蓖麻油为原料，经过水解
、
裂解
、
中和
、
脱色
、
结晶
、
干燥等工艺生产出的生物基二元酸，但蓖麻油也因为其线性柔软链段结构，分子上羟基数量较少，导致其反应活性降低，使其合成的聚氨酯材料具有较低的力学强度和热稳定性，进一步限制了其在生产生活中的应用
。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种生物基聚酯多元醇及其制备方法
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种生物基聚酯多元醇，按照重量份计包括以下原料：癸二酸
10
‑
12
份
、
改性生物基多元醇
82.1
‑
98.5
份
、
抗氧化剂
0.05
份
、
催化剂
0.005
份和爽滑助剂
0.05
份
。
[0007]改性生物基多元醇由以下方法制备：步骤
A1
：取蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇
、
四异丙基钛酸酯混合投料到反应釜中，控制搅拌速率为
150
‑
180r/min
，在氮气的保护下升温至
110
‑
125℃
，搅拌反应
1.5
‑
2h
后得到化合物
A
；进一步地，蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇和四异丙基钛酸酯的用量比为
500
‑
700mL
：
1.7
‑
2.4mol
：
10
‑
15mL。
[0008]二甲基苯基硅醇在钛酸四丁酯的催化作用下，将二甲基苯基硅醇接枝到蓖麻油分子链上
。
具体反应过程如下：
[0009]步骤
A2
：取化合物
A、1
‑
硫代甘油
、
三丙基磷和甲醇混合投料到反应釜中，控制搅拌速率为
200
‑
260r/min
，在氮气的保护下升温至
30
‑
35℃
，搅拌反应
0.5
‑
1h
后得到改性生物基多元醇；进一步地，化合物
A、1
‑
硫代甘油
、
三丙基磷和甲醇的用量比为
500mL
：2‑
2.2mol
：
0.1
‑
0.3g
：
20
‑
30mL。
[0010]1‑
硫代甘油在催化剂三丙基磷的催化作用下，发生点击反应，在蓖麻油分子链上引入更多数量的羟基，具体反应过程如下：
[0011]一种生物基聚酯多元醇由以下方法制备：步骤
S1
：将癸二酸
、
改性生物基多元醇
、
催化剂
、
抗氧化剂和爽滑助剂混合投料到反应釜中，控制搅拌速率为
500
‑
600r/min
，在氮气气氛保护下升温至
140
‑
160℃
，搅拌反应
0.5
‑
1h
后继续升温至
200
‑
210℃
，调节反应釜真空度为
0.06Mpa
，搅拌反应
1.5
‑
2h
后，冷却至
95
‑
105℃
，过滤得的生物基聚酯多元醇；进一步地，生物基聚酯多元醇的酸值不高于
0.5mgKOH/g。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术公开一种生物基聚酯多元醇及其制备方法，该生物基聚酯多元醇以癸二酸和改性生物基多元醇为聚合单体，添加催化剂
、
抗氧化剂和爽滑助剂，先酯化后缩聚而成
。
[0013]相比较未被改性的聚酯多元醇，生物基聚酯多元醇中有机硅的加入，
Si
‑
O
键键能大于
C
‑
C
键和
C
‑0键，有效提高聚酯多元醇的热稳定性；同时生物基聚酯多元醇侧链引入苯环刚性结构，分子空间位阻增加，使得聚合物发生物理结构上的缠结，提高其力学强度；1‑
硫代甘油的引入，在聚酯多元醇线性柔软分子链上引入多羟基结构支链，降低聚酯结构的规整性的同时增加羟基数量，能够提高聚酯多元醇的反应活性位点，同时多羟基的蓖麻油多元醇分子结构，亦可以起到交联作用，进一步提高生物基聚酯多元醇的力学强度和热稳定性
。
具体实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0015]本实施例制备的一种生物基聚酯多元醇原料参照如下：催化剂（钛酸四异丙酯）；抗氧化剂（
Irganox
‑
1010
）；爽滑助剂（油酸酰胺，上海吉至生化科技有限公司）
。
[0016]实施例1，本实施例制备一种生物基聚酯多元醇实施过程如下：制备改性生物基多元醇
a1
：取蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇
、
四异丙基钛酸酯混合投料到反应釜中，控制搅拌速率为
150r/min
，在氮气的保护下升温至
110℃
，搅拌反应
1.5h
后得到化合物
A
；在以上反应中，蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇和四异丙基钛酸酯的用量比为
500mL
：
1.7mol
：
10mL。
[0017]a2
：取化合物
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种生物基聚酯多元醇，其特征在于，按照重量份计包括以下原料：癸二酸
10
‑
12
份
、
改性生物基多元醇
82.1
‑
98.5
份
、
抗氧化剂
0.05
份
、
催化剂
0.005
份和爽滑助剂
0.05
份；改性生物基多元醇由以下方法制备：步骤
A1
：取蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇和四异丙基钛酸酯混合投料，在氮气的保护下升温至
110
‑
125℃
，搅拌反应
1.5
‑
2h
后得到化合物
A
；步骤
A2
：取化合物
A、1
‑
硫代甘油
、
三丙基磷和甲醇混合投料，在氮气的保护下升温至
30
‑
35℃
，搅拌反应
0.5
‑
1h
后得到改性生物基多元醇
。2.
根据权利要求1所述的一种生物基聚酯多元醇，其特征在于，蓖麻油
、
二甲基苯基硅醇和四异丙基钛酸酯的用量比为
500
‑
700mL
：
1.7
‑
2.4mol
：
10
‑
15mL。3.
根据权利要求1所述的一种生物基...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁植辉，陆翠华，叶爱华，
申请(专利权)人：广东华博润材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：