原位改性环氧基植物油制备聚酯多元醇的方法技术

本发明专利技术公开一种原位改性环氧基植物油制备聚酯多元醇的方法，步骤如下：将环氧植物油、有机酸或酸酐、以及醇类加入到反应器中，在催化剂存在下，升到一定温度进行化学反应，反应一段时间后，在一定温度下真空脱除小分子，即得到聚酯多元醇产物。本发明专利技术所进行化学反应是应用有机酸与环氧植物油的开环反应，将刚性链断引入到植物油链断中去，同时发生醇类与环氧键开环或酯交换反应等，在工艺上实现原位改性，实现了“一锅煮”、“一步投料”。本发明专利技术所用原料来源广泛易得，制备方法步骤简单，设备要求低，具备工业化前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种，步骤如下：将环氧植物油、有机酸或酸酐、以及醇类加入到反应器中，在催化剂存在下，升到一定温度进行化学反应，反应一段时间后，在一定温度下真空脱除小分子，即得到聚酯多元醇产物。本专利技术所进行化学反应是应用有机酸与环氧植物油的开环反应，将刚性链断引入到植物油链断中去，同时发生醇类与环氧键开环或酯交换反应等，在工艺上实现原位改性，实现了“一锅煮”、“一步投料”。本专利技术所用原料来源广泛易得，制备方法步骤简单，设备要求低，具备工业化前景。【专利说明】
本专利技术涉及聚酯多元醇领域，尤其涉及一种。
技术介绍
随着人类环保意识的提高，将植物油进行功能性改性制备成植物油聚酯多元醇，并应用于聚氨酯硬泡等领域的研究越来越受到人们的重视。其中由环氧植物油羟基化是目前植物油多元醇工业化的主要方法(CN102199090A，CN1583828A)，但是这类油脂多元醇缺乏刚性结构，制备的聚氨酯泡沫强度偏软，需要与其他多元醇混用，才能满足泡沫性能要求。因此需要在植物油链段中引入刚性结构(如带苯环结构的聚酯或有机酸)。CN101270203A公开了一种由PET废料和环氧植物油制备聚酯多元醇的方法。该多元醇是通过PET废料与醇类或胺进行醇解反应，再将醇解反应产物与环氧植物油进行开环，制备出羟值范围在270-700mgK0H/g的聚酯多元醇。CN 101314632A涉及了一种利用大豆油制备硬质聚氨酯泡沫塑料的方法。其中聚酯多元醇是通过大豆油与环氧化剂反应，生成环氧大豆油。环氧大豆油与亲核试剂开环生成羟基脂肪酸甘油酯。羟基脂肪酸甘油酯再经过醇解、与有机酸或酸酐酯化生成聚酯多元醇。以上专利技术
技术实现思路
中植物油链段刚性结构的引入至少需要2个步骤。刚性结构的引入或者 通过有机酸先合成小分子聚酯，再与植物油环氧键开环；或者通过环氧植物油合成植物油多元醇，再与有机酸酯化引入到植物油链段中。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种，刚性结构是直接通过有机酸与环氧植物油开环引入到植物油链断中，在工艺上实现了原位改性。本专利技术的技术方案为: 一种，步骤如下: 将环氧植物油、有机酸或酸酐、以及醇类加入到反应器中，在催化剂存在下，升到一定温度进行化学反应，反应一段时间后，在一定温度下真空脱除小分子，即得到聚酯多元醇产物。其中，其中环氧植物油优选环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、环氧麻疯树油或环氧玉米油中任意一种。其中，其中有机酸或酸酐优选对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酐或马来酸酐中任意一种。其中，其中醇类选用二官能度以上的多官能度脂肪醇，包括蔗糖、山梨醇、木糖醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇。其中，醇类优选丙二醇、乙二醇、甘油、二甘醇或三甘醇中至少一种。其中，环氧植物油、有机酸或酸酐、醇类的摩尔比为1:0.5~3:1飞。其中，催化剂优选自氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、三氧化二锑或辛酸亚锡。其中，所述催化剂优选氢氧化钾或钛酸四丁酯，催化剂用量占环氧植物油、有机酸或酸酐和醇类总质量的0.05~1%。其中，化学反应温度为10(T20(TC，反应时间优选f 10小时，其中脱除小分子，真空度优选5~200mgHg，温度优选8(Tl50°C，时间I~3小时。其中，聚酯多元醇产物羟值25(T750mgK0H/g。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术所进行化学反应是应用有机酸与环氧植物油的开环反应，将刚性链断引入到植物油链断中去，同时发生醇类与环氧键开环或酯交换反应等，在工艺上实现原位改性，实现了“一锅煮”、“一步投料”。本专利技术所用原料来源广泛易得，制备方法步骤简单，设备要求低，具备工业化前景。【具体实施方式】为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。实施例1 将1000g环氧大豆油(lmol)、149g邻苯二甲酸酐(lmol)、152g丙二醇(2mol)以及92g甘油(Imol)加入反应器，然后搅拌下加入甲醇钠1.4g，加热升温控制反应温度130±5°C，反应时间2小时，然后降温至100°C脱除小分子，真空度5 mgHg,时间为3小时，即得聚酯多元醇。产品羟值280 mgKOH/g，酸值小于lmgKOH/g。实施例2 将318g环氧脂肪酸甲酯(lmol)、83g对苯二甲酸(0.5mol)、92g甘油(lmol)加入反应器，然后搅拌下加入钛酸四丁酯4.77g，加热升温控制反应温度195±5°C，反应时间5小时，然后降温至150°C脱除小分子，真空度200mgHg，时间为I小时，即得聚酯多元醇，产品羟值400mgK0H/g，酸值小于 lmgK0H/g。实施例3 将1000g环氧大豆油(lmol)、294g马来酸酐(3mol)、以及552g甘油(6mol)加入反应器，然后搅拌下加入对甲苯磺酸5.5g，加热升温控制反应温度105±5°C，反应时间8小时。然后降温至130°C脱除小分子，真空度IOOmgHg,时间为2小时，即得聚酯多元醇。产品羟值700 mgK0H/g，酸值小于 lmgK0H/g。实施例4 将1000g环氧玉米油(lmol)、384g偏苯三酸酐(2mol)、150g三甘醇(lmol)以及152g丙二醇(2mol) 加入反应器，然后搅拌下加入钛酸四丁酯8.43g，加热升温控制反应温度180±5°C，反应时间10小时，然后降温至120°C脱除小分子，真空度50mgHg，时间为2小时，即得聚酯多元醇，产品羟值600 mgK0H/g，酸值小于lmgK0H/g。实施例5将318g环氧脂肪酸甲酯(lmol)、149g邻苯二甲酸酐(lmol )、210g 二甘醇(2mol)加入反应器，然后搅拌下加入氢氧化钾2g，加热升温控制反应温度150±5°C，反应时间4小时，然后降温至90°C脱除小分子，真空度IOmgHg,时间为3小时，即得聚酯多元醇。产品羟值300mgK0H/g，酸值小于 lmgKOH/g。实施例6 将实例1、2聚酯多元醇与异氰酸酯(拜耳44V20)进行发泡，制备成聚氨酯硬质泡沫，具体配方如下:___【权利要求】1.一种，步骤如下: 将环氧植物油、有机酸或酸酐、以及醇类加入到反应器中，在催化剂存在下，升到一定温度进行化学反应，反应一段时间后，在一定温度下真空脱除小分子，即得到聚酯多元醇产物。2.权利要求1的方法，其中环氧植物油优选环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、环氧麻疯树油或环氧玉米油中任意一种。3.权利要求1的方法，其中有机酸或酸酐优选对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酐或马来酸酐中任意一种。4.权利要求1的方法，其中醇类选用二官能度以上的多官能度脂肪醇，包括蔗糖、山梨醇、木糖醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇。5.权利要求4的方法，醇类优选丙二醇、乙二醇、甘油、二甘醇或三甘醇中至少一种。6.权利要求1的方法，其中环氧植物油、有机酸或酸酐、醇类的摩尔比为1:0.5^3: 1-6ο7.权利要求1的方法，其中催化剂优选自氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、钛酸四丁酯、对甲苯磺酸、三氧化二锑或辛酸亚锡。8.权利要求7的方法，所述催化剂优选氢氧化钾或钛酸四丁酯，催化剂用量占环氧植物油、有机酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位改性环氧基植物油制备聚酯多元醇的方法，步骤如下：将环氧植物油、有机酸或酸酐、以及醇类加入到反应器中，在催化剂存在下，升到一定温度进行化学反应，反应一段时间后，在一定温度下真空脱除小分子，即得到聚酯多元醇产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴耕，姜文峰，何志华，
申请(专利权)人：福建湄洲湾氯碱工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35