專利名稱：大豆油多元醇在制備pu軟泡材料中的應(yīng)用及pu軟泡材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種大豆油多元醇在制備ro軟泡材料中的應(yīng)用及ro軟泡材料。
背景技術(shù)：
合成聚氨酯的過程中，所用到的兩類主要原料多元醇與異氰酸酷，這兩類原料為石油或煤的下游產(chǎn)品，由于地球資源的日益枯竭，石油和煤炭資源也越來越緊張，因此，在聚氨酯合成エ業(yè)中開發(fā)尋找新原料以解決石油危機帶來的影響，可以減少聚氨酯合成エ業(yè) 對于石油資源的依存度，甚至可以減少對環(huán)境的惡劣影響。大豆是全球種植面積最廣的油料作物，將大豆油環(huán)氧化并開環(huán)，可以合成大豆油多元醇，將大豆油多元醇應(yīng)用于聚氨酯合成エ業(yè)中，可以大大降低聚氨酯エ業(yè)對石油資源或煤炭資源的依賴度，同時可使得最終的產(chǎn)品的可生物降解性大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供大豆油多元醇在制備I3U軟泡材料中的應(yīng)用及I3U軟泡材料。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
大豆油多元醇在制備PU軟泡材料中的應(yīng)用。ー種軟泡材料，其是由以下原料組成TDI、聚醚多元醇與聚酷多元醇中的一種、大豆油多元醇、3-5質(zhì)量份的水、O. 9-1. 5質(zhì)量份的勻泡劑、O. 2-0. 5質(zhì)量份的胺類催化齊[J、0. 2-0. 3質(zhì)量份的錫類催化劑、1-2質(zhì)量份的交聯(lián)劑，其中，TDI指數(shù)為I. 05-1. I ;聚醚多元醇或聚酯多元醇中的ー種與大豆油多元醇的總質(zhì)量為100質(zhì)量份，其中，大豆油多元醇在總質(zhì)量中的百分比為10-90%。ー種軟泡材料，其是由以下原料組成TDI、聚醚多元醇與聚酷多元醇中的一種、大豆油多元醇、3-5質(zhì)量份的水、O. 9-1. 5質(zhì)量份的勻泡劑、O. 3-0. 4質(zhì)量份的胺類催化齊[J、0. 2-0. 3份的錫類催化劑、1-2質(zhì)量份的交聯(lián)劑，其中，TDI指數(shù)為I. 05-1. I ;聚醚多元醇或聚酯多元醇中的ー種與大豆油多元醇的總質(zhì)量為100質(zhì)量份，其中，大豆油多元醇在總質(zhì)量中的百分比為10-60%。所述的TDI指數(shù)為I. 05。所述的胺類催化劑為N，N- ニ甲基環(huán)己胺、雙(2- ニ甲氨基こ基)醚、N, N，N’，N’ -四甲基亞烷基ニ胺、N, N- ニ甲基芐胺、三こ胺、三こ烯ニ胺中的ー種。所述的錫類催化劑包括二月桂酸ニ丁基錫、辛酸亞錫、ニ醋酸ニ丁基錫。所述的交聯(lián)劑包括ニこ醇胺、三こ醇胺。所述的發(fā)泡劑為水。大豆油多元醇的羥值為140_170mgK0H/g。聚醚多元醇或聚酯多元醇的輕值為50_60mgK0H/g。本發(fā)明的有益效果是
(I)節(jié)約能源現(xiàn)代高分子材料是在石油化學(xué)エ業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，隨著化石資源的日益枯竭，尋求高效、廉價、可再生的替代原料制備綠色高分子材料已經(jīng)成為當務(wù)之急。目前，石化聚醚與聚酯多元醇是制備聚氨酯的主要原料。開發(fā)植物油制備聚氨酯技術(shù)對節(jié)約寶貴的石油資源具有重大的意義。可再生資源生產(chǎn)的多元醇具有廣闊的市場發(fā)展前景。(2)保護環(huán)境
目前，所使用石化聚醚與聚酯多元醇制備的聚氨酯材料難以降解，其廢棄物會造成環(huán)境污染。植物油的主要成分為甘油三酸酯，用植物油制備的聚氨酯材料的廢棄物在土壤中可生物降解。這對環(huán)境有著保護意義。制造植物油多元醇所耗能源較少，由此排放ニ氧化碳量也更低。初歩生物圏分析數(shù)據(jù)表明，與石油類多元醇相比，植物油多元醇總體能源消耗降低23%，非可再生資源消耗降低61%，向大氣排放溫室氣體減少36%。這有助于阻礙全球氣候變暖起著非常重要作用。(3)經(jīng)濟意義
2005年以來，國際石油價格猛漲，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成熟使植物油的產(chǎn)量提高，質(zhì)量更加穩(wěn)定，價格下降。使用植物油代替石化聚醚與聚酯多元醇制備聚氨酯，可大大降低成本。對于我國來說，發(fā)展環(huán)氧大豆油不僅可以減輕資源枯竭帶來的壓力，同時對于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。以大豆油為原料合成環(huán)氧大豆油，走的是農(nóng)產(chǎn)品向エ業(yè)品轉(zhuǎn)化之路，產(chǎn)品市場廣闊，是一條強農(nóng)富農(nóng)的可行途徑，它還可創(chuàng)造大量就業(yè)機會，帶動農(nóng)村及區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，為國家和地方増加稅收。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進ー步的說明
以下實施例中，TDI的實際用量是參照此公式計算得到TDI的實際用量=(聚醚多元醇和大豆油多元醇的平均羥值X0. 155+水的用量X9. 67) XTDI指數(shù)。以下實施例中，TDI指數(shù)為I. 05。聚醚多元醇和大豆油多元醇的總質(zhì)量記為1，假設(shè)大豆油多元醇在總質(zhì)量中的比例為a，則聚醚多元醇在總質(zhì)量中的比例為1-a。那么在本發(fā)明中，聚醚多元醇和大豆油多元醇的平均羥值=聚醚多元醇的羥值X(Ι-a) +大豆油多元醇的羥值Xa。實施例I :
本實施例涉及大豆油多元醇的制備
I、大豆油環(huán)氧化
取冰こ酸35g，雙氧水165g，滴加2g濃度為98wt%濃硫酸，并在40°C下，混合均勻放在避光處靜置12小時即可制得環(huán)氧化劑。稱取150g大豆油加入到IOOOmL的四ロ燒瓶中，カロ熱升溫至70°C，開始滴加環(huán)氧化劑，在2小時內(nèi)滴完，攪拌速度控制在1200轉(zhuǎn)/分鐘，確保油相充分分散，恒溫反應(yīng)2-4小時后，靜置分層，分去下層廢液，油層用濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液洗粗品至PH=5 6，再依次用飽和食鹽水和蒸餾水洗至pH=7。然后減壓蒸餾即得環(huán)氧大豆油，測定其環(huán)氧值。
2、環(huán)氧大豆油的甲醇開環(huán)
環(huán)氧大豆油以甲醇為開環(huán)試劑進行開環(huán)反應(yīng)，四氟硼酸為催化劑，環(huán)氧基團與甲醇的摩爾比為1:9，催化劑的用量為環(huán)氧大豆油和甲醇總質(zhì)量的1%。把環(huán)氧大豆油滴加入已經(jīng)煮沸的甲醇和四氟硼酸混合液，滴加時間為30分鐘，再沸騰反應(yīng)30-60min。反應(yīng)完成后，停止加熱，冷卻至室溫，滴加入28wt%的濃氨水中和至中性。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在60°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)
O.5小時，再95°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)I小時，抽濾，得到淺黃色透明液。經(jīng)測試，本實施例的環(huán)氧大豆油多元醇的羥值為150mgK0H/g，以下實施例中所用的大豆油多元醇為本實施例所制備的大豆油多元醇。實施例2
權(quán)利要求
1.大豆油多元醇在制備PU軟泡材料中的應(yīng)用。
2.—種軟泡材料，其特征在于其是由以下原料組成TDI、聚醚多元醇與聚酷多元醇中的ー種、權(quán)利要求I所述的大豆油多元醇、3-5質(zhì)量份的發(fā)泡劑、O. 9-1. 5質(zhì)量份的勻泡齊IJ、0. 2-0. 5質(zhì)量份的胺類催化劑、O. 2-0. 3質(zhì)量份的錫類催化劑、1-2質(zhì)量份的交聯(lián)劑，其中，TDI指數(shù)為1.05-1. I ;聚醚多元醇或聚酷多元醇中的ー種與大豆油多元醇的總質(zhì)量為100質(zhì)量份，其中，大豆油多元醇在總質(zhì)量中的百分比為10-90%。
3.—種軟泡材料，其特征在于其是由以下原料組成TDI、聚醚多元醇與聚酷多元醇中的ー種、權(quán)利要求I所述的大豆油多元醇、3-5質(zhì)量份的發(fā)泡劑、O. 9-1. 5質(zhì)量份的勻泡劑、O. 3-0. 4質(zhì)量份的胺類催化劑、O. 2-0. 3份的錫類催化劑、1-2質(zhì)量份的交聯(lián)劑，其中，TDI指數(shù)為I. 05-1. I ;聚醚多元醇或聚酷多元醇中的ー種與大豆油多元醇的總質(zhì)量為100質(zhì)量份，其中，大豆油多元醇在總質(zhì)量中的百分比為10-60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種I3U軟泡材料，其特征在于所述的TDI指數(shù)為I.05。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種PU軟泡材料，其特征在于所述的胺類催化劑為N，N-ニ甲基環(huán)己胺、雙(2- ニ甲氨基こ基)醚、N，N，N’，N’ -四甲基亞烷基ニ胺、N, N- ニ甲基芐胺、ニこ胺、ニこ烯ニ胺中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種軟泡材料，其特征在于所述的錫類催化劑包括二月桂酸ニ丁基錫、辛酸亞錫、ニ醋酸ニ丁基錫。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種PU軟泡材料，其特征在于所述的交聯(lián)劑包括ニこ醇胺、三こ醇胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種軟泡材料，其特征在于所述的發(fā)泡劑為水。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種軟泡材料，其特征在于大豆油多元醇的羥值為140-170mgK0H/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種軟泡材料，其特征在于聚醚多元醇或聚酷多元醇的羥值為 50-60mgK0H/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了大豆油多元醇在制備PU軟泡材料中的應(yīng)用。一種PU軟泡材料，其是由以下原料組成TDI、聚醚多元醇與聚酯多元醇中的一種、大豆油多元醇、3-5質(zhì)量份的發(fā)泡劑、0.9-1.5質(zhì)量份的勻泡劑、0.2-0.5質(zhì)量份的胺類催化劑、0.2-0.3質(zhì)量份的錫類催化劑、1-2質(zhì)量份的交聯(lián)劑，其中，TDI指數(shù)為1.05；聚醚多元醇或聚酯多元醇中的一種與大豆油多元醇的總質(zhì)量為100質(zhì)量份，其中，大豆油多元醇的在總質(zhì)量中的百分比為10-90%。本發(fā)明采用大豆油多元醇部分替代聚醚醇或聚脂醇，可以使得合成聚氨酯工業(yè)減少對石油煤炭資源的依賴度，同時制得的最終產(chǎn)品對環(huán)境友好。
文檔編號C08G18/42GK102702462SQ20121017603
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者朱琳, 李彥濤, 楊麗庭, 程宗盛 申請人:華南師范大學(xué)