本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域,具體涉及一種低羥值植物油基多元醇及其制備方法。
背景技術(shù):
聚氨酯材料由于具有良好的機械性能和易于成型的特點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和人們的日常生活中。用于生產(chǎn)聚氨酯的主要原材料包括異氰酸酯、多元醇和其他添加劑,其中多元醇的比例占了50%以上。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,多元醇主要應(yīng)用于聚氨酯領(lǐng)域,因此聚氨酯行業(yè)的影響因素也是多元醇市場的主要影響因素。多元醇按分子結(jié)構(gòu)可分為聚醚多元醇和聚酯多元醇,其中,聚醚多元醇在市場中占主導地位,占據(jù)了整個多元醇需求的70%以上。
通常,多元醇是從石油中提取制備的。而石油作為不可再生資源,稀缺性造成其價格的持續(xù)上漲,并導致下游產(chǎn)品環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷等多元醇生產(chǎn)的主要原料的價格持續(xù)上漲,并且按照目前的消耗速度,石油資源終要消耗殆盡。因此,從可持續(xù)發(fā)展和企業(yè)競爭力的角度出發(fā),尋找能替代石油基聚醚的新材料和新工藝成為戰(zhàn)略性的開發(fā)任務(wù)。
美國是世界上大豆油的主要生產(chǎn)國,除食用外,美國的科研機構(gòu)也積極致力于開發(fā)以大豆油為原料的各種化工產(chǎn)品,以替代石油基化學品。最近集中在利用大豆油分子鏈中的不飽和鍵,通過對雙鍵的改性,使植物油發(fā)生環(huán)氧化、羥基化反應(yīng),從而制備大豆油多元醇。此方法的優(yōu)點是反應(yīng)溫度較低(40-70℃),產(chǎn)物品質(zhì)、色澤好,所以得到的廣泛的關(guān)注。
美國堪薩斯 (Kansas) 聚合物研究中心的 Z.S. Petrovic 等用過氧酸與大豆油反應(yīng),制備了環(huán)氧大豆油,雙鍵轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧基;然后環(huán)氧大豆油在高效催化劑四氟硼酸的催化作用下與水和醇發(fā)生開環(huán)反應(yīng),制備出含有羥基的植物油多元醇,多元醇的羥值為110-213mgKOH/g,黏度為1000-7000mPa·s,轉(zhuǎn)化率可達85%-95%。
US20070123725提供了一種制備大豆油多元醇的方法,包括不飽和植物油的環(huán)氧化和羥基化過程,形成植物油基聚醚多元醇。首先,將大豆油或菜籽油等不飽和植物油與有機酸和過氧化氫反應(yīng),形成環(huán)氧植物油,然后將環(huán)氧植物油與甲醇和水的混合溶液進行開環(huán)反應(yīng)生成植物油多元醇。
US20060041157介紹了制備大豆油多元醇的方法,包括使部分環(huán)氧化的植物油在催化劑條件下與開環(huán)試劑反應(yīng),形成低聚植物油基多元醇,開環(huán)試劑包括小分子多元醇、植物油多元醇或其他多羥基化合物。低聚植物油多元醇的官能度為1-6,羥值為20-300mgKOH/g。
桐油是我國的特產(chǎn),也是重要的工業(yè)原料和傳統(tǒng)的出口商品。目前,我國桐油年產(chǎn)量達10萬噸以上,占世界桐油產(chǎn)量的35%左右。因此,我國研究桐油并使更多與桐油有關(guān)的產(chǎn)品工業(yè)化具有特別的重要意義。但是,利用桐油來制備高品質(zhì)植物油多元醇,由于桐油不飽和度較高,且是自然界中唯一具有共軛雙鍵的不飽和植物油,碘值達到170以上,其中85%以上的不飽和鍵為碳碳共軛三烯鍵,所以桐油在制備多元醇環(huán)氧化的過程中由于共軛雙鍵的存在使環(huán)氧基團反應(yīng)活性較高,選擇性差,易發(fā)生副反應(yīng),從而生成大分子交聯(lián)產(chǎn)物,導致粘度急劇增加,在室溫下通常為固體,無法用來進一步合成聚氨酯材料。研究文獻(如Epoxidation of Natural Triglycerides with Ethylmethyldioxirane,《Journal of the American Oil Chemists' Society》,1996,73:461-464)考察了不同植物油,如玉米油、大豆油、葵花籽油、棉籽油、桐油等不飽和植物油的環(huán)氧化過程,同樣發(fā)現(xiàn)僅具有共軛雙鍵的桐油在環(huán)氧化的過程中發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng),導致粘度急劇增大,無法用于制備聚氨酯材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種低羥值植物油基多元醇及其制備方法。本發(fā)明采用一鍋法先制得桐油多元醇和環(huán)氧植物油的混合物,再以該混合物為原料進行聚合反應(yīng)得到低羥值植物油基多元醇產(chǎn)品,流程簡單,有效節(jié)約了生產(chǎn)成本,且產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)中不含有環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷,是一種環(huán)境友好的產(chǎn)品,可以替代傳統(tǒng)聚醚多元醇用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等。
本發(fā)明低羥值植物油基多元醇的制備方法,包括如下內(nèi)容:
(1)將桐油和具有非共軛碳碳雙鍵植物油的混合植物油、羧酸、無機酸催化劑、羥基化試劑、去離子水按比例混合,并升溫至35-45℃;在劇烈攪拌條件下滴加過氧化氫,控制滴加速度使反應(yīng)溫度維持在40-65℃,滴加完畢后,維持反應(yīng)溫度5-7小時,反應(yīng)結(jié)束后靜置分層,分離出水相,再經(jīng)中和,水洗,減壓蒸餾,得到桐油多元醇和環(huán)氧植物油的混合物;
(2)將步驟(1)制得的混合物與堿性催化劑按比例混合,在氮氣保護下升溫至90-140℃反應(yīng)2-6h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過酸中和,水洗,減壓蒸餾,得到低羥值植物油基多元醇產(chǎn)品。
步驟(1)所述的具有非共軛碳碳雙鍵的植物油為大豆油、棉籽油、玉米油、亞麻油、蓖麻油、花生油等中的一種或幾種,用量為桐油質(zhì)量的1-3倍。
步驟(1)所述羧酸可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、苯甲酸、苯乙酸等中的一種或幾種,優(yōu)選為甲酸。羧酸可以與過氧化氫溶液反應(yīng)生成過氧羧酸,過氧羧酸使桐油中的共軛雙鍵轉(zhuǎn)化為環(huán)氧鍵,同時釋放出羧酸,因此在生成環(huán)氧鍵的同時,羧酸并沒有消耗,但過少的羧酸含量將導致體系反應(yīng)速率變慢,所以,控制羧酸的用量為混合植物油質(zhì)量的0.05-0.5倍。
步驟(1)所述的無機酸催化劑可以是硫酸、磷酸或鹽酸中的一種或幾種,優(yōu)選為硫酸,用量為混合植物油質(zhì)量的0.01%-1.0%。
步驟(1)所述的羥基化試劑可以是醇類或醇胺類,用量為混合植物油質(zhì)量的0.5-2倍。其中醇類羥基化試劑選自甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、丙三醇、丁醇、1,4-丁二醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇等中的一種或幾種,優(yōu)選為丁醇;醇胺類羥基化試劑選自一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等中的一種或幾種,優(yōu)選為三乙醇胺。
步驟(1)所述去離子水的用量為混合植物油質(zhì)量的0.01-0.2倍,去離子水的加入可以防止反應(yīng)初期羧酸與羥基化試劑的酯化反應(yīng),避免羧酸的消耗,增加雙鍵轉(zhuǎn)化率。
步驟(1)所述過氧化氫溶液起到氧化劑的作用,使羧酸被氧化成過氧酸。過氧化氫溶液的濃度越高,反應(yīng)越劇烈,體系放熱嚴重,易發(fā)生副反應(yīng),所以選擇過氧化氫溶液的濃度為20wt%-60wt%,用量為混合植物油質(zhì)量0.6-1.2倍。
步驟(1)所述的中和反應(yīng)可以用氨水、碳酸鈉或碳酸氫鈉,優(yōu)選使用濃度為5wt%-20wt%的碳酸氫鈉溶液中和。所述的水洗溫度為50-80℃,以防止體系出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。所述的減壓蒸餾是在壓力1000-3000Pa,溫度60-120℃條件下除去體系中的羥基化試劑和殘余水分,使產(chǎn)品水分含量小于0.1wt%。
步驟(2)所述堿性催化劑為堿金屬的氧化物或氫氧化物,所述的堿金屬為鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁等,如可以是氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等中的一種或幾種,用量為混合物質(zhì)量的0.1%-1.0%。
步驟(2)所述酸中和反應(yīng)使用濃度為5wt%-20wt%的磷酸水溶液中和;水洗溫度為50-80℃;減壓蒸餾是在壓力1000-3000Pa,溫度60-120℃條件下除去體系中的殘余水分,使產(chǎn)品水分含量小于0.1wt%。
本發(fā)明所述的低羥值植物油基多元醇是由上述本發(fā)明方法制備的。所制備的低羥值植物油基多元醇的產(chǎn)品羥值為50-110mgKOH/g,酸值低于1.0mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率高于92%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等。
我國是世界上桐油的原產(chǎn)國和生產(chǎn)大國,原料儲量豐富,研究以桐油為原料化工產(chǎn)品具有十分重要的意義,尤其是工業(yè)消耗量巨大的多元醇產(chǎn)品。但由于桐油分子中85%以上的不飽和鍵為碳碳共軛三烯鍵,在制備多元醇過程中由于共軛雙鍵的存在使環(huán)氧基團反應(yīng)活性較高,選擇性差,易發(fā)生副反應(yīng),從而生成大分子交聯(lián)產(chǎn)物,導致粘度急劇增加,無法用來進一步合成聚氨酯材料。
本發(fā)明利用桐油的共軛雙鍵能夠提高環(huán)氧基團反應(yīng)活性的特點,向以桐油和具有非共軛碳碳雙鍵植物油的混合植物油為原料的環(huán)氧化體系中加入羥基化試劑,桐油經(jīng)環(huán)氧化后可原位發(fā)生環(huán)氧鍵開環(huán)而形成桐油多元醇,而其他植物油由于不飽和碳碳雙鍵為非共軛碳碳雙鍵,所以在環(huán)氧化后不能進一步和羥基化試劑發(fā)生開環(huán)反應(yīng),而最終形成環(huán)氧植物油。
本發(fā)明首先采用一鍋法制備桐油多元醇和環(huán)氧植物油的混合物,即避免了桐油在反應(yīng)過程中的交聯(lián),又能同時制備出加聚反應(yīng)所需要的環(huán)氧化物,然后將混合物在堿性催化劑條件下進行加聚反應(yīng),制得低羥值植物油基多元醇。整個反應(yīng)過程具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點,且產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)中不含有環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷,是一種環(huán)境友好的產(chǎn)品,可以替代傳統(tǒng)聚醚多元醇用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等。
附圖說明
圖1是本發(fā)明制備的桐油多元醇的紅外光譜圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明中,wt%表示質(zhì)量分數(shù)。
本發(fā)明所制備的低羥值植物油基多元醇產(chǎn)品的羥值按照GB/T12008.3-2009中的鄰苯二甲酸酐酯化法測定、酸值按照GB/T 12008.5-2010方法測定、粘度按照GB/T 12008.7-2010中的旋轉(zhuǎn)粘度計方法測定。
實施例1
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3g大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g丁醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的桐油多元醇和環(huán)氧大豆油混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為76.8mgKOH/g,粘度7850mPa·s,酸值0.44mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為92.5%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例2
在2000mL三口燒瓶中加入144g桐油、356g大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g丁醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為52.4mgKOH/g,粘度7450mPa·s,酸值0.42mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為92.3%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例3
在2000mL三口燒瓶中加入216g桐油、284g大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g丁醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為105.4mgKOH/g,粘度8670mPa·s,酸值0.47mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為93.1%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例4
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g丁醇、50g去離子水,升溫至45℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在65℃左右,滴加完畢后,在65℃下恒溫7h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至140℃℃后,恒溫反應(yīng)6h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為68.4mgKOH/g,粘度11240mPa·s,酸值0.53mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為92.3%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例5
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g丁醇、50g去離子水,升溫至35℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在40℃左右,滴加完畢后,在40℃下恒溫5h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在1000-3000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至90℃后,恒溫反應(yīng)2h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為56.8mgKOH/g,粘度3840mPa·s,酸值0.43mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為91.8%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例6
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g乙醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為79.4mgKOH/g,粘度11400mPa·s,酸值0.52mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為92.4%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例7
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3大豆油、125g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、300g三乙醇胺、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液450g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%的碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為82.5mgKOH/g,粘度10900mPa·s,酸值0.42mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為92.5%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例8
在2000mL三口燒瓶中加入166.7g桐油、333.3大豆油、80g甲酸(85wt%溶液)、4g磷酸、250g丁醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液350g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用10wt%的碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用80℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、90℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鉀1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為61.7mgKOH/g,粘度10900mPa·s,酸值0.51mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為91.4%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例9
在2000mL三口燒瓶中加入207g桐油、293g大豆油、150g冰乙酸、0.25g濃硫酸、500g丁醇、50g去離子水,升溫至40℃攪拌均勻。然后在劇烈攪拌條件下緩慢滴加30wt%過氧化氫溶液500g,控制滴加速率使反應(yīng)溫度維持在50℃左右,滴加完畢后,在50℃下恒溫6h,反應(yīng)結(jié)束。待反應(yīng)體系分層后,除去水相,將油相用15wt%碳酸氫鈉水溶液洗滌至中性,然后用60℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在1500Pa、100℃條件下蒸餾2h,在1500r/min條件下經(jīng)離心分離后,即得桐油多元醇和環(huán)氧大豆油的混合物。
取上述制備的混合物250g,氫氧化鋰1.25g加入到反應(yīng)釜內(nèi)混合均勻,在氮氣保護下逐步升溫至120℃后,恒溫反應(yīng)4h,結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)體系用10wt%磷酸水溶液洗滌至中性,然后用70℃熱水洗滌產(chǎn)物3次。將洗滌后的產(chǎn)品在2000Pa、80℃條件下蒸餾2h,獲得低羥值植物油多元醇產(chǎn)品。產(chǎn)物羥值為50.4mgKOH/g,粘度6400mPa·s,酸值0.44mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為90.5%,可用于制備聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
實施例10
采用與實施例1相同的處理工藝條件,不同之處在于將步驟(1)中的大豆油分別替換為棉籽油、玉米油、亞麻油、花生油、蓖麻油中的一種,最終得到的產(chǎn)品性質(zhì)如下表所示。
比較例1
采用與實施例1相同的處理工藝條件,不同之處在于步驟(1)中不加入羥基化試劑,導致步驟(1)的反應(yīng)產(chǎn)物的粘度385000mPa·s,由于產(chǎn)物粘度過大且無法溶解,無法進一步進行羥基化反應(yīng)和加聚反應(yīng),故無法制備植物油基多元醇產(chǎn)品。
比較例2
采用與實施例1相同的處理工藝條件,不同之處在于步驟(1)中不加入大豆油,僅使用500g桐油,所獲得植物油多元醇產(chǎn)品羥值為242mgKOH/g,粘度10400mPa·s,酸值0.45mgKOH/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為91.7%,產(chǎn)品羥值較高,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品,但無法應(yīng)用于聚氨酯軟泡材料、聚氨酯彈性體等產(chǎn)品。
比較例3
采用與實施例1相同的處理工藝條件,不同之處在于步驟(1)中不加入桐油,僅使用500g大豆油,所獲得產(chǎn)品羥值為1.4mgKOH/g,由于在步驟1中未發(fā)生羥基化反應(yīng),導致產(chǎn)品羥值過低,無法應(yīng)用于制備聚氨酯產(chǎn)品。