專利名稱：一種甘油基聚醚多元醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯泡沫用聚醚多元醇的制備方法，具體地說是一種利用制備生 物柴油的附產(chǎn)物粗甘油來制備甘油基聚醚多元醇的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著日益嚴(yán)重的全球性能源短缺與環(huán)境惡化，控制燃料車尾氣排放，保護(hù)自然環(huán)境 成為目前人類急需解決的問題。生物柴油是一種含氧清潔燃料，作為優(yōu)質(zhì)柴油的替代品， 屬于環(huán)境友好型綠色燃料，具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，所以越來越受世界各國的 重視，它的產(chǎn)量也急劇增加。
現(xiàn)今使用最廣泛的生物柴油生產(chǎn)方法是植物油脂的醇解，而在醇解過程中產(chǎn)生的主 要附產(chǎn)物為甘油。隨著生物柴油生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，所得的附產(chǎn)物甘油也越來越多，由于 該類甘油中含有較多的NaCl和水，難以直接利用，因而不但價格低廉，而且銷路不暢。 制備生物柴油的附產(chǎn)物甘油已成為一個處理難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種甘油基聚醚多元醇的制備方法，該制備方法利用生物柴油 附產(chǎn)的粗甘油作為原料，首先將粗甘油進(jìn)行有效的處理，然后將得到的甘油作為起始劑， 或與低分子量多元醇或胺類化合物共為起始劑，在堿性催化劑的存在下與氧化烯烴在一 定壓力、溫度下反應(yīng)制得聚醚多元醇，得到的甘油基聚醚多元醇能夠滿足用于生產(chǎn)聚氨 酯材料的要求。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于它首先將生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn) 行精制處理得到精制甘油，并將精制甘油與其他低分子量多元醇以及胺類化合物共為起 始劑、或?qū)⒕聘视蛦为?dú)作為起始劑，在堿性催化劑的存在下與氧化烯烴反應(yīng)制得聚醚 多元醇，包括如下步驟
① 將生物柴油副產(chǎn)物粗甘油加入到精制裝置中，加熱升溫，控制在110 13(TC抽真 空，時間為3 6小時，然后加入吸附劑，攪拌1 3小時，吸附無機(jī)鹽結(jié)晶體雜質(zhì)，經(jīng) 過濾后得到精制甘油；
② 精制甘油單獨(dú)作為起始劑或精制甘油與低分子量多元醇以及胺類化合物共為起 始劑加入反應(yīng)器中；其中重量比例為，精制甘油5-100%，多元醇0-95%，胺類化合物 0-40%;
③ 在向上述反應(yīng)器中加入催化劑，加入的催化劑量為起始劑重量的0. 2 10%; 在90 155。C溫度下向上述反應(yīng)器中加入起始劑總量2 10倍重量的氧化烯烴， 壓力維持在0. 05 0. 6MPa，并使其進(jìn)行充分反應(yīng)；
⑤將上述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行脫氣、過濾，得到聚氨酯泡沫用甘油基聚醚多元醇。 .本發(fā)明中，生物柴油的附產(chǎn)物粗甘油去除小分子及雜質(zhì)工序如下
粗甘油加入到反應(yīng)器中，加熱升溫，控制110-130'C抽真空，時間3-6小時，然后 加入吸附劑，吸附劑為多孔性硅酸鎂，攪拌1-3小時，吸附吸附無機(jī)鹽結(jié)晶體等雜質(zhì)， 再經(jīng)過濾后得到精制甘油。
利用上述精制甘油制備聚醚工序如下
精制甘油單獨(dú)作為起始劑或精制甘油和低分子量多元醇以及胺類化合物共為起始
劑加入反應(yīng)器中；起始劑中精制甘油和低分子量多元醇以及胺類化合物的重量比例為 精制甘油5-100%，多元醇0-95%，胺類化合物0-40%。所述的多元醇化合物是蔗糖、山 梨醇、甘露醇、二乙二醇、丙二醇中的一種或幾種混合物；所述的胺類化合物為乙二胺、 三乙醇胺、三異丙醇胺、甲苯二胺中的一種或幾種混合物。本發(fā)明也可以將精制甘油單 獨(dú)作為起始劑加入反應(yīng)器中來制備甘油基聚醚多元醇。
向上述反應(yīng)器中加入催化劑；催化劑的重量為起始劑的0.2 5%。所述催化劑為一 甲胺、二甲胺、三甲胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉的一種或幾種混合物。為方便于應(yīng)用，也 可以將催化劑溶解于水中制成液體催化劑。
在90 155t:溫度下向上述反應(yīng)器中加入起始劑總量2 10倍重量的氧化烯烴，壓 力維持在0.05 0.6MPa，并使其進(jìn)行充分反應(yīng)；氧化烯烴可以是氧化乙烯、氧化丙烯中 的一種，也可以是兩種共用；若是兩種共用時，氧化烯烴的加入方式可以是混合后加入， 也可以是不同的氧化烯烴分段加入。
將上述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行脫氣、精制，得到聚氨酯用聚醚多元醇。聚醚多元醇的平均分 子量為200 1000。
本發(fā)明采用生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn)行精制處理后用于生產(chǎn)甘油基聚醚多元醇。得 到的精制甘油既可以單獨(dú)作為起始劑，還可和其他低分子量多元醇以及胺類化合物共為 起始劑，在堿性催化劑的存在下，與氧化烯烴在一定壓力、溫度下反應(yīng)制得聚醚多元醇。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn)行精制處理，能夠直接用于生產(chǎn)聚 醚多元醇。本發(fā)明將制備生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn)行回收利用， 一方面解決了粗甘油難 以處理的問題，避免了浪費(fèi)，另一方面，在用來制備聚醚多元醇時，方法簡單、原料便 宜、易得，其制備的聚醚多元醇具有一定的成本優(yōu)勢，且產(chǎn)品性能良好，能夠滿足用于
生產(chǎn)聚氨酯材料的要求。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但各實施例均不是對本發(fā)明的具體
限制。
實施例中所用精制甘油制備方式如下-
將制備生物柴油附產(chǎn)的粗甘油加入到反應(yīng)器中，加熱升溫，控制在110-130'C抽真 空，時間3-6小時，然后加入吸附劑，吸附劑為多孔性硅酸鎂，攪拌l-3小時，吸附無 機(jī)鹽結(jié)晶體等雜質(zhì)，再經(jīng)過濾后得到精制甘油。
實施例1
將精制甘油33%，山梨醇67%作為共起始劑，催化劑為二甲胺(40%水溶液)為共起 始劑總量的3%， 一起加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá)95'C時開始加氧化丙烯，氧化丙烯 的加入量為共起始劑總重量的2. 8倍，因反應(yīng)放熱，控制溫度不得超過135'C，壓力控 制在0. 5MPa以下。氧化丙烯加完后保持反應(yīng)溫度2h使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后脫氣20min, 過濾后制得平均分子量500的甘油-山梨醇類聚氧丙烯醚。
實施例2
將精制甘油5%，蔗糖60%，丙二醇25%，甲苯二胺10%作為共起始劑，三甲胺(40% 水溶液)作為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的5%，加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá) IO(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的3倍，因反應(yīng)放熱， 控制溫度不得超過155°C，壓力控制在0. 5MPa以下。氧化丙烯加完后保持反應(yīng)溫度1. 5h 使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后脫氣3h，過濾后制得平均分子量600的甘油-蔗糖類聚氧丙烯醚。
實施例3
將精制甘油作為起始劑，氫氧化鉀作為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的0. 2% 加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá)10(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為起始劑總 重量的2倍，因反應(yīng)放熱，控制溫度不得超過135'C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙 烯加完后保持反應(yīng)溫度2h使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后進(jìn)行精制，過濾后制得平均分子量200 甘油類聚氧丙烯醚。
實施例4
將精制甘油作為起始劑，氫氧化鈉作為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的0. 3% 加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá)11(TC時開始加氧化烯烴的混合物，該氧化烯烴的混合物 中氧化丙烯與氧化乙烯的重量比為9: 1，氧化烯烴的混合物的加入量為起始劑總重量的 10倍，因反應(yīng)放熱，控制溫度不得超過130°C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化烯烴的 混合物加完后保持反應(yīng)溫度2h使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后進(jìn)行精制，過濾后制得平均分子 量1000甘油類聚醚。
實施例5
將精制甘油15%，甘露醇45%，三乙醇胺40%作共為起始劑， 一甲胺(40%水溶液) 作為催化劑，催化劑的量為起始劑總量的2%，加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá)9(TC時 開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為起始劑總重量的3倍，因反應(yīng)放熱，控制溫度不 得超過120'C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙烯加完后保持反應(yīng)溫度1. 5h使反應(yīng)充 分進(jìn)行，然后脫氣3h，過濾后制得平均分子量700的甘油-甘露醇-胺類聚氧丙烯醚。
實施例6
將精制甘油8%、甘露醇55%、 二乙二醇15%、三異丙醇胺12%、甲苯二胺15%共為起 始劑，三甲胺(30%水溶液)為催化劑，催化劑的量為起始劑總量的21%,加入反應(yīng)器中， 升溫，溫度達(dá)10(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為起始劑總重量的6倍，因 反應(yīng)放熱，控制溫度不得超過145'C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙烯加完后保持反 應(yīng)溫度3h使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后脫氣4h，過濾后制得甘露醇類聚氧丙烯聚醚。
實施例7
將精制甘油5%、山梨醇25%、季戊四醇70%共為起始劑，氫氧化鉀為催化劑，催化 劑的量為起始劑總量的3%加入反應(yīng)器中，升溫，溫度達(dá)12(TC時開始加氧化丙烯，氧化 丙烯的加入量為起始劑總重量的2.2倍，因反應(yīng)放熱，控制溫度不得超過155'C，壓力 控制在0.5MPa以下。氧化丙烯加完后使反應(yīng)壓力恢復(fù)到加料前壓力時再加入起始劑總 重量的0.8倍的氧化乙烯，仍然控制溫度和壓力并在3h內(nèi)加完。加完后保持反應(yīng)溫度 lh使反應(yīng)充分進(jìn)行，然后進(jìn)行精制，過濾后制得平均分子量400的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌 段聚醚。
權(quán)利要求
1、一種甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于它首先將生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn)行精制處理得到精制甘油，并將精制甘油與其他低分子量多元醇以及胺類化合物共為起始劑、或?qū)⒕聘视蛦为?dú)作為起始劑，在堿性催化劑的存在下與氧化烯烴反應(yīng)制得聚醚多元醇，包括如下步驟①將生物柴油副產(chǎn)物粗甘油加入到精制裝置中，加熱升溫，控制在110～130℃抽真空，時間為3～6小時，然后加入吸附劑，攪拌1～3小時，吸附無機(jī)鹽結(jié)晶體雜質(zhì)，經(jīng)過濾后得到精制甘油；②精制甘油與低分子量多元醇以及胺類化合物共為起始劑加入反應(yīng)器中；其中重量比例為，精制甘油5-100％，多元醇0-95％，胺類化合物0-40％；③在向上述反應(yīng)器中加入催化劑，加入的催化劑量為起始劑重量的0.2～10％；④在90～155℃溫度下向上述反應(yīng)器中加入起始劑總量2～10倍重量的氧化烯烴，壓力維持在0.05～0.6MPa，并使其進(jìn)行充分反應(yīng)；⑤將上述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行脫氣、過濾，得到甘油基聚醚多元醇。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟② 中，將精制甘油單獨(dú)作為起始劑加入反應(yīng)器中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟②中，低分子量多元醇是蔗糖、山梨醇、甘露醇、二乙二醇、丙二醇中的一種或幾種混 合物；胺類化合物是乙二胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、甲苯二胺中的一種或幾種混合 物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟① 中，吸附劑是多孔性硅酸鎂。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟③ 中，所述催化劑為一甲胺、二甲胺、三甲胺、氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種或幾種混合 物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟④ 中，所述氧化烯烴是氧化乙烯、氧化丙烯中的一種或兩種共用；若是兩種共用時，氧化 烯烴的加入方式是混合后加入或不同的氧化烯烴分段加入。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油基聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在步驟⑤ 中，得到的聚醚多元醇的平均分子量為200 1000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甘油基聚醚多元醇的制備方法，首先將生物柴油附產(chǎn)的粗甘油進(jìn)行精制處理得到精制甘油，并將精制甘油與其他低分子量多元醇以及胺類化合物共為起始劑、或?qū)⒕聘视蛦为?dú)作為起始劑，在堿性催化劑的存在下與氧化烯烴反應(yīng)制得聚醚多元醇，本發(fā)明以生物柴油附產(chǎn)的粗甘油為原料，生產(chǎn)聚醚多元醇，成本低，且產(chǎn)品性能良好，能夠滿足用于生產(chǎn)聚氨酯材料的要求。
文檔編號C08G65/28GK101392054SQ200810155099
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者軍 應(yīng), 玨 應(yīng), 翟洪金 申請人:句容市寧武化工有限公司