来自可再生资源的胺起始多元醇及其制备方法和应用技术

通过下述来制备胺起始聚醚多元醇：在有环氧烷的情况下，使胺加合物与甘油三酯反应，从而获得可再生总含量为至少20％的多元醇。以这种方式制备的多元醇特别适用于制备聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】通过下述来制备胺起始聚醚多元醇：在有环氧烷的情况下，使胺加合物与甘油三酯反应，从而获得可再生总含量为至少20％的多元醇。以这种方式制备的多元醇特别适用于制备聚氨酯和聚异氰脲酸酯泡沫。【专利说明】来自可再生资源的胺起始多元醇及其制备方法和应用专利技术背景本专利技术涉及部分由可再生资源制备的胺起始(amine-1nitiated)聚醚多元醇,涉及用于这些聚醚多元醇的制备方法，以及这些聚醚多元醇在刚性聚氨酯泡沫制备中的应用。众所周知，聚醚多元醇可用于刚性聚氨酯和聚氨酯-聚异氰脲酸酯泡沫的制备。在制备这些多元醇的最常见的方法之一中，在碱金属催化剂如氢氧化钾存在下，使多羟基醇如蔗糖与环氧烷如环氧乙烷或环氧丙烷反应。在用于泡沫制造之前，存在于多元醇中的任何碱金属催化剂都必须中和和/或去除，以确保催化剂不含干扰多元醇与其它反应材料如聚异氰酸酯之间的反应。一般的，可通过添加酸中和碱金属催化剂来实现。这种中和常常会在多元醇中形成固体盐，这些盐可通过过滤去除。去除的固体通常称为滤饼。已发现，在泡沫-形成系统中，通过非-CFC发泡剂来发泡的优选的一类聚醚多元醇是胺起始聚醚多元醇。这种聚醚多元醇可通过使胺如甲苯二胺与环氧烷如环氧乙烷或环氧丙烷反应来形成。这些胺-基多元醇对于使用非-CFC发泡剂来制备刚性泡沫是特别优选的，所述刚性泡沫具有低的热导率、良好的尺寸稳定性、和良好的压缩强度。此外，这些胺-基多元醇应有助于促进聚氨酯反应，这减少了本来需要添加的催化剂的数量。衍生自可再生资源的多元醇正变得更有市场，部分原因是衍生自石油的原料成本增加。在含泡沫制品的营销中，基于可再生的产品的“绿色”印象已经变成非常重要的因素；但是，其物理特征和性质仍然需要与由基于石油的多元醇制备的泡沫相媲美。此外，零售商、政府机关正在推动他们销售或者购买的最终产品具有更高的可再生资源含量，以利用“绿色”印象的优 势或者降低对于基于石油的材料的依赖性。因此，优选的需要开发至少部分由可再生资源制备的胺-基多元醇。专利技术概沭本专利技术的目的之一是提供衍生自可再生资源的胺起始聚醚多元醇，该多元醇的可再生总含量是约20-约85重量％。本专利技术的另一个目的是提供一种用来制备衍生自可再生资源的胺起始聚醚多元醇的方法，该多元醇的可再生总含量是约20-约85重量％。本专利技术的另一个目的是提供衍生自可再生资源的胺起始聚醚多元醇，该多元醇可制备具有非常好的隔热性能的聚氨酯泡沫。对本领域技术人员显而易见的这些和其它目的通过以下方式实现:使胺如甲苯二胺(TDA)与环氧化物如环氧乙烷或环氧丙烷反应来形成胺基烷氧基化加合物。然后，在环氧烷和催化剂存在下，这种胺-基加合物与甘油三酯以及任选的多糖复合物如蔗糖反应。甘油三酯和多糖都是可再生资源。专利技术详沭本专利技术涉及衍生自可再生资源的胺起始聚醚多元醇，涉及用于制备这些多元醇的方法，以及涉及由这些多元醇制成的刚性聚氨酯泡沫。本专利技术的多元醇由胺-基加合物制成，该胺-基加合物通过是二胺或多胺与环氧烷反应来制备。然后，在环氧烷和催化剂存在下，这种胺-基加合物与甘油三酯以及任选的多糖复合物如蔗糖、山梨糖醇、甘油或聚甘油反应。用于进行这种烷氧基化反应的方法是本领域技术人员所公知的。一般的，在约100 -约150°C，优选的约125°C的温度下进行本专利技术的制备方法。制备本专利技术的多元醇的反应容器应额定的能承受至少5巴(bar)的压力，因为需要在用于实施本专利技术方法的温度下包括挥发性的环氧烷。一般的，用于制备本专利技术的聚醚多元醇的胺-基加合物是通过使环氧烷与胺反应来制备的，该胺的胺官能度为至少1，优选的是约2。一般的，胺和环氧烷的反应数量如下:每一胺基存在1-2摩尔的环氧烷，优选1.25-1.9摩尔的环氧烷。在实施形成该胺-基加合物的初始反应时，无需催化剂。用于制备胺-基加合物的胺的平均胺官能度至少是1，优选的是约2-约3，最优选的是约2。合适的胺的示例包括:芳香胺，例如通过甲苯硝化然后还原而得到的粗制甲苯二胺；2，3-甲苯二胺；3，4_甲苯二胺；2，4_甲苯二胺；2，6_甲苯二胺；及甲苯二胺的异构体混合物；苯胺；4，4’-亚甲基二苯胺；亚甲基桥接的聚苯多元胺，包括通过本领域已知技术制备的、具有更高分子量的亚甲基二苯胺和三元胺或多元胺的异构体；烷醇胺，例如单异丙醇胺、二异丙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺；有机胺，例如乙二胺、二乙三胺等；以及苯酚或取代苯酚与烷醇胺和甲醛或多聚甲醛的曼尼希(Mannich)反应产物。还可以使用上述胺的混合物。可用于制备胺- 基加合物的、以及可用于在本专利技术的方法中胺-基加合物与甘油三酯反应的示例环氧烷包括:环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷及这些环氧烷的混合物。优选的，只用环氧乙烷来制备胺-基加合物。在胺-基加合物与甘油三酯反应中，优选包括环氧乙烷或环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的混合物。与胺-基加合物反应的甘油三酯通常以下述数量与反应:使甘油三酯与胺的重量比例是约3:1-约12:1，优选的是约4:1-约10:1，最优选的是约5:1-约9:1。任意天然植物油、植物油产品、衍生自动物的脂肪或油、合成的甘油三酯、热处理或化学处理的甘油三酯、改性的甘油三酯或环氧化的甘油三酯都可用于制备本专利技术的胺起始聚醚多元醇。合适的甘油三酯的例子包括:大豆油、棕榈油、棕榈叶油、蓖麻油、低芥酸菜籽油(canola oil)、高芥酸菜籽油、菜籽油、玉米油、麻风树油(jatropha oil)、花生油、棉籽油、亚麻籽油、猪油、牛脂、浓缩大豆油、环氧大豆油、山茶籽油(camelina)、衍生自藻类的脂质体、雷斯克懒勒(lesquerelIa)油、白芒花长链酯(白芒花籽)油，及其组合。此外，在多元醇反应过程中，可使用粗制或精炼的甘油三酯。精制、漂白和脱臭级别的大豆油是特别优选的。任选的，在含胺-基加合物和甘油三酯的反应混合物中可包括天然糖(B卩，包括至少一个蔗糖基团的碳水化合物)如蔗糖或山梨糖醇。还可将甘油或聚甘油(如Diglycerol?,索沃化学品(Solvay Chemicals))与糖一起使用，或者取代糖。当包括胺-基加合物、甘油三酯和环氧烷的反应混合物中包括糖时，糖的数量通常如下:糖和甘油三酯的摩尔比是0.01-约0.64，优选的是约0.2-约0.35。当包括胺-基加合物、甘油三酯和环氧烷的反应混合物中包括甘油时，甘油的数量通常如下:甘油和甘油三酯的摩尔比是0.01-约0.5，优选的是约0.2-约0.4。当包括胺-基加合物、甘油三酯和环氧烷的反应混合物中包括糖和甘油的组合时，糖和甘油的总数量通常如下:糖加甘油之和对甘油三酯的摩尔比是0.01-约0.55，优选的是约0.2-约0.44。原则上，能催化环氧化反应的任意碱金属材料都可用于本专利技术的方法，尤其是当胺-基加合 物在环氧烷存在下与甘油三酯反应时。已发现，特别合适的碱金属催化剂包括:氢氧化钾、氢氧化钠、和胺催化剂如咪唑(imidazole)或甲基-咪唑。氢氧化钾是特别优选的。当使用时，氢氧化钾通常以下述数量使用:在添加环氧化物以后，氢氧化钾的浓度是约0.05-约0.5%。优选的，当反应完成后，中和仍然残留在反应混合物中的氢氧化钾，从而促进多元醇的稳定性和确保在目标应用中一致的性能。可用硫酸来中和氢氧化钾催化剂以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备胺?基多元醇的方法，所述方法包括使下述物质反应：a)胺加合物，其包括以下物质的反应产物：(i)胺，以及(ii)环氧烷反应数量如下：每一胺基存在1?2摩尔的环氧烷，以及b)甘油三酯，以及任选的，c)包括至少一种蔗糖基团和/或甘油的复合物；在以下物质存在下反应d)环氧烷，以及e)催化剂；来形成胺?基多元醇，其特征在于，该胺?基多元醇的官能度是约1.5?约3.5，当量重量是约100?约600，以及可再生总含量是从20到85重量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·瓦迪尤斯，S·L·施林，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：
国别省市：