本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域,具體涉及一種桐油多元醇及制備方法。
背景技術(shù):
聚氨酯材料由于具有良好的機(jī)械性能和易于成型的特點(diǎn),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(guò)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(chǎng)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(chǎng)中占主導(dǎo)地位,占據(jù)了整個(gè)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(jià)格的持續(xù)上漲,并導(dǎo)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(jià)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(jìng)爭(zhēng)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(guó)是世界上大豆油的主要生產(chǎn)國(guó),除食用外,美國(guó)的科研機(jī)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(xué)品。最近集中在利用大豆油分子鏈中的不飽和鍵,通過(guò)對(duì)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(diǎn)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(guó)堪薩斯(kansas)聚合物研究中心z.s.petrovic等用過(guò)氧酸與大豆油反應(yīng),制備環(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,多元醇羥值為110-213mgkoh/g,黏度為1000-7000mpa·s,轉(zhuǎn)化率可達(dá)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(guò)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(jī)酸和過(guò)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(jìn)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。
桐油是一種重要的工業(yè)原料和傳統(tǒng)的出口商品。目前,我國(guó)桐油年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)噸以上,占世界桐油產(chǎn)量的35%左右。因此,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(lái)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(dá)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(guò)程中由于共軛雙鍵的存在使環(huán)氧基團(tuán)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(dǎo)致粘度急劇增加,在室溫下通常為固體,無(wú)法用來(lái)進(jìn)一步合成聚氨酯材料。研究文獻(xiàn)(如epoxidationofnaturaltriglycerideswithethylmethyldioxirane,《journaloftheamericanoilchemists'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(guò)程,同樣發(fā)現(xiàn)僅具有共軛雙鍵的桐油在環(huán)氧化的過(guò)程中發(fā)生了交聯(lián)
反應(yīng),導(dǎo)致粘度急劇增大,無(wú)法用于制備聚氨酯材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種桐油多元醇及制備方法。本發(fā)明利用桐油的共軛雙鍵能夠提高環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)活性的特點(diǎn),在環(huán)氧化的同時(shí)加入羥基化試劑,能夠有效地避免交聯(lián)副反應(yīng)的發(fā)生;并采用撞擊流反應(yīng)器,顯著提高了反應(yīng)速率,減少過(guò)氧酸的分解,降低雙氧水和羧酸的使用量,節(jié)約生產(chǎn)成本。
本發(fā)明桐油多元醇的制備方法,包括如下內(nèi)容:
(1)將桐油、羧酸、無(wú)機(jī)酸催化劑、羥基化試劑按比例混合,投入到撞擊流反應(yīng)器的預(yù)混罐中,并升溫至35-40℃進(jìn)行預(yù)混合;
(2)向預(yù)混罐中通入過(guò)氧化氫溶液,并通過(guò)循環(huán)泵將預(yù)混罐中的混合液輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口,在壓力作用下經(jīng)導(dǎo)流筒高速流向物料撞擊區(qū)發(fā)生反應(yīng),控制反應(yīng)溫度為40-65℃,經(jīng)撞擊后的物料從兩側(cè)的放料口流回預(yù)混罐,再經(jīng)循環(huán)泵輸送到反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行,過(guò)氧化氫溶液加完后,繼續(xù)反應(yīng)1-3h,結(jié)束反應(yīng);
(3)反應(yīng)體系經(jīng)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。
本發(fā)明步驟(1)所述羧酸可以是甲酸或乙酸,優(yōu)選為甲酸。羧酸可以與過(guò)氧化氫溶液反應(yīng)生成過(guò)氧羧酸,過(guò)氧羧酸使桐油中的共軛雙鍵轉(zhuǎn)化為環(huán)氧鍵,同時(shí)釋放出羧酸,因此在生成環(huán)氧鍵的同時(shí),羧酸并沒(méi)有消耗,但過(guò)少的羧酸含量將導(dǎo)致體系反應(yīng)速率變慢,所以控制羧酸與桐油的質(zhì)量比為0.03:1-0.3:1。
本發(fā)明步驟(1)所述的無(wú)機(jī)酸催化劑可以是硫酸、磷酸或鹽酸等中的一種或幾種,優(yōu)選為硫酸;無(wú)機(jī)酸催化劑用量為桐油質(zhì)量的0.01%-1.0%。
本發(fā)明步驟(1)所述的羥基化試劑是油溶性脂肪酸,用量為桐油質(zhì)量的0.1-0.5倍。油溶性脂肪酸可以選自c6-c12的直鏈或支鏈的飽和脂肪酸中的一種或幾種,如可以是正己酸、正庚酸、正辛酸、異己酸、異庚酸、異辛酸等,優(yōu)選為正己酸。由于植物油環(huán)氧化反應(yīng)為劇烈放熱反應(yīng),采用撞擊流反應(yīng)器后加快了反應(yīng)速率,更易發(fā)生溫度過(guò)沖,而小分子醇類作為羥基化試劑在溫度較高時(shí)的反應(yīng)選擇性較差,無(wú)法避免交聯(lián)副反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)物粘度急劇增加。相比于小分子醇類試劑,本發(fā)明采用油溶性脂肪酸具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)脂肪酸的氫更易電離,反應(yīng)活性顯著高于鄰近植物油分子鏈形成的醇羥基,所以在反應(yīng)溫度較高時(shí),仍具有良好的反應(yīng)選擇性,避免了植物油分子鏈間的交聯(lián)副反應(yīng),反應(yīng)溫度窗口較寬,可較好地適用于撞擊流反應(yīng)器;(2)所選用脂肪酸均能溶于反應(yīng)體系中的油相,避免了在油、水兩相間的遷移而導(dǎo)致羥基化開環(huán)反應(yīng)速率下降的問(wèn)題,提高了反應(yīng)的選擇性;(3)油溶性脂肪酸和帶氧劑甲酸在體系內(nèi)不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成反應(yīng)底物濃度的下降,影響環(huán)氧化和原位開環(huán)反應(yīng)效果;(4)減少了羥基化試劑、甲酸、雙氧水的用量,且反應(yīng)體系初期不用添加去離子水,降低了生產(chǎn)原料成本和工業(yè)廢水的處理量。
本發(fā)明步驟(2)所述撞擊流反應(yīng)器的循環(huán)物料速率為撞擊流反應(yīng)器容積的0.2-2.0倍(即循環(huán)物料體積空速為0.2-2.0h-1),反應(yīng)在常壓下進(jìn)行。
本發(fā)明步驟(2)所述過(guò)氧化氫溶液起到氧化劑的作用,使羧酸被氧化成過(guò)氧酸。過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,反應(yīng)越劇烈,體系放熱嚴(yán)重,易發(fā)生副反應(yīng),所以選擇過(guò)氧化氫溶液的濃度為20wt%-60wt%,過(guò)氧化氫溶液的用量為桐油質(zhì)量0.4-0.8倍。
本發(fā)明步驟(3)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%。
本發(fā)明所述桐油多元醇是由上述本發(fā)明方法制備的。所制備桐油多元醇產(chǎn)品羥值為120-270mgkoh/g,酸值低于1.0mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率高于93%,適用于制備聚氨酯材料。
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(guò)程中使環(huán)氧基團(tuán)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(dǎo)致粘度急劇增加,無(wú)法用來(lái)進(jìn)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(tuán)反應(yīng)活性的特點(diǎn),在環(huán)氧化的同時(shí)加入羥基化試劑,能夠有效地避免交聯(lián)副反應(yīng)的發(fā)生,合成桐油多元醇。所制備的桐油多元醇同石油基多元醇相比,具有原料可再生、無(wú)毒性、且生物降解性好等優(yōu)點(diǎn),屬于環(huán)境友好的生物基多元醇。
在桐油的環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程中加入小分子醇類試劑,一定條件下能夠避免桐油分子鏈間的交聯(lián)副反應(yīng),合成桐油多元醇。但在環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程中,小分子醇類試劑易和帶氧劑甲酸發(fā)生酯化反應(yīng),導(dǎo)致反應(yīng)體系中小分子醇類試劑和甲酸的濃度明顯降低、環(huán)氧化和原位開環(huán)反應(yīng)速率慢、避免交聯(lián)副反應(yīng)效果不佳等問(wèn)題。因此,反應(yīng)體系必須通過(guò)增加小分子醇類試劑、甲酸、雙氧水的投料量和添加去離子水的方法來(lái)避免上述問(wèn)題,大幅度增加了生產(chǎn)原料成本和工業(yè)廢水的處理量。而且,由于小分子醇類試劑在酸性催化劑條件下存在高溫反應(yīng)選擇性差的問(wèn)題,在反應(yīng)溫度較高時(shí)易出現(xiàn)產(chǎn)品羥值降低、粘度增加等不足,所以必須對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制,增加了生產(chǎn)裝置的建設(shè)成本。另外,植物油的環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程中,體系內(nèi)存在油、水兩相,生成的過(guò)氧酸在水相中,而植物油屬于油相,環(huán)氧化反應(yīng)只在油、水兩相的相界面上進(jìn)行,導(dǎo)致反應(yīng)速率降低,而過(guò)氧酸形成后易分解,增加了氧化劑的消耗和原料成本。本發(fā)明采用油溶性脂肪酸作為羥基化試劑,使環(huán)氧鍵原位開環(huán)反應(yīng)具有更高的選擇性,反應(yīng)溫度窗口更寬,可較好地適用于撞擊流反應(yīng)器高反應(yīng)速率的特點(diǎn)。而且避免了環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程中,小分子醇類試劑易和帶氧劑甲酸發(fā)生酯化反應(yīng),導(dǎo)致反應(yīng)體系中小分子醇類試劑和甲酸的濃度明顯降低、環(huán)氧化和原位開環(huán)反應(yīng)速率慢、防止交聯(lián)副反應(yīng)效果不佳等問(wèn)題,有效降低了羥基化試劑、甲酸、雙氧水的用量,且反應(yīng)體系初期不用添加去離子水,降低了生產(chǎn)原料成本和工業(yè)廢水的處理量。
本發(fā)明采用撞擊流反應(yīng)器,可有效提高兩相反應(yīng)的反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間,而且能夠減少過(guò)氧酸的分解,降低過(guò)氧化氫溶液和羧酸的使用量,節(jié)約生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明撞擊流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1-過(guò)氧化氫罐,2-預(yù)混罐,3-循環(huán)泵,4-進(jìn)料口,5-導(dǎo)流筒,6-循環(huán)出口,7-放料口,8-物料撞擊區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明中,wt%表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
本發(fā)明所制備的桐油多元醇產(chǎn)品的羥值按照gb/t12008.3-2009中的鄰苯二甲酸酐酯化法測(cè)定,酸值按照gb/t12008.5-2010方法測(cè)定,粘度按照gb/t12008.7-2010中的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)方法測(cè)定。
本發(fā)明采用的撞擊流反應(yīng)器如圖1所示,主要包括過(guò)氧化氫罐1,預(yù)混罐2,循環(huán)泵3,進(jìn)料口4,導(dǎo)流筒5,循環(huán)出口6,放料口7,物料撞擊區(qū)8。桐油多元醇的制備方法具體為:將桐油、羧酸、無(wú)機(jī)酸催化劑、羥基化試劑、去離子水按比例混合,投入到撞擊流反應(yīng)器的預(yù)混罐2中,并升溫至35-40℃進(jìn)行預(yù)混合;然后向預(yù)混罐2中通入過(guò)氧化氫罐1中的過(guò)氧化氫,同時(shí)通過(guò)循環(huán)泵3將預(yù)混罐中的混合液輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口4,在壓力作用下經(jīng)導(dǎo)流筒5高速流向物料撞擊區(qū)8,在撞擊區(qū)發(fā)生正面撞擊反應(yīng),控制反應(yīng)器溫度為40-65℃,經(jīng)撞擊后的液體物料從兩側(cè)的放料口7流回預(yù)混罐2,再經(jīng)循環(huán)泵3輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口4進(jìn)行反應(yīng),實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行,過(guò)氧化氫加完后,繼續(xù)反應(yīng)1-3h,結(jié)束反應(yīng);反應(yīng)體系依次經(jīng)過(guò)靜置分層,分離出水相,經(jīng)中和,水洗,減壓蒸餾,得到桐油多元醇產(chǎn)品。
實(shí)施例1
將500g桐油、80g甲酸(85wt%溶液)、0.5g濃硫酸、150g正己酸投入到撞擊流反應(yīng)器的預(yù)混罐中,并升溫至40℃進(jìn)行預(yù)混合。然后向預(yù)混罐中緩慢通入30wt%過(guò)氧化氫溶液325g,同時(shí)通過(guò)循環(huán)泵將預(yù)混罐中混合液輸入到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口,控制循環(huán)物料速率為撞擊流反應(yīng)器容積的1.0倍(即循環(huán)物料體積空速為1.0h-1),在壓力作用下混合液經(jīng)導(dǎo)流筒高速流向物料撞擊區(qū),在撞擊區(qū)發(fā)生正面撞擊反應(yīng),控制反應(yīng)溫度為50℃,經(jīng)撞擊后的液體物料從兩側(cè)放料口流回預(yù)混罐,再經(jīng)循環(huán)泵輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口進(jìn)行反應(yīng),實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行,過(guò)氧化氫溶液加完后,繼續(xù)反應(yīng)2h,結(jié)束反應(yīng)。將反應(yīng)體系靜置分層后,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,即得桐油多元醇。經(jīng)檢測(cè),羥值為249mgkoh/g,粘度8010mpa·s,酸值0.81mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為94.6%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例2
將500g桐油、100g甲酸(85wt%溶液)、0.25g濃硫酸、250g正己酸投入到撞擊流反應(yīng)器的預(yù)混罐中,并升溫至45℃進(jìn)行預(yù)混合。然后向預(yù)混罐中緩慢通入20wt%過(guò)氧化氫溶液380g,同時(shí)通過(guò)循環(huán)泵將預(yù)混罐中混合液輸入到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口,控制循環(huán)物料速率為撞擊流反應(yīng)器容積的1.8倍(即循環(huán)物料體積空速為1.8h-1),在壓力作用下混合液經(jīng)導(dǎo)流筒高速流向物料撞擊區(qū),控制反應(yīng)溫度為65℃,經(jīng)撞擊后的液體物料從兩側(cè)放料口流回預(yù)混罐,再經(jīng)循環(huán)泵輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口進(jìn)行反應(yīng),實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行,過(guò)氧化氫加完后,繼續(xù)反應(yīng)2h,結(jié)束反應(yīng)。將反應(yīng)體系靜置分層后,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,即得桐油多元醇。經(jīng)檢測(cè),產(chǎn)物羥值為262mgkoh/g,粘度8120mpa·s,酸值0.82mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為94.8%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例3
將500g桐油、60g甲酸(85wt%溶液)、4g濃硫酸、100g正己酸投入到撞擊流反應(yīng)器的預(yù)混罐中,并升溫至35℃進(jìn)行預(yù)混合。然后向預(yù)混罐中緩慢通入40wt%過(guò)氧化氫溶液250g,同時(shí)通過(guò)循環(huán)泵將預(yù)混罐中混合液輸入到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口,控制循環(huán)物料速率為撞擊流反應(yīng)器容積的0.8倍(即循環(huán)物料體積空速為0.8h-1),在壓力作用下混合液經(jīng)導(dǎo)流筒高速流向物料撞擊區(qū),控制反應(yīng)溫度為45℃,經(jīng)撞擊后的液體物料從兩側(cè)放料口流回預(yù)混罐,再經(jīng)循環(huán)泵輸送到撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口進(jìn)行反應(yīng),實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行,過(guò)氧化氫溶液加完后,繼續(xù)反應(yīng)2h,結(jié)束反應(yīng)。將反應(yīng)體系靜置分層后,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,即得桐油多元醇。經(jīng)檢測(cè),羥值為177mgkoh/g,粘度14200mpa·s,酸值0.89mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為93.2%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例4
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的羧酸為乙酸。制得的桐油多元醇的羥值為185mgkoh/g,粘度6500mpa·s,酸值0.69mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為93.4%,可用于制備聚氨酯產(chǎn)品。
實(shí)施例5
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的酸催化劑為磷酸。制得的桐油多元醇的羥值為233mgkoh/g,粘度7840mpa·s,酸值0.74mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為94.2%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例6
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的羥基化試劑為正庚酸。制得的桐油多元醇的羥值為246mgkoh/g,粘度7980mpa·s,酸值0.80mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率為94.5%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例7
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的羥基化試劑為異庚酸。制得的桐油多元醇的羥值為223mgkoh/g,粘度8950mpa·s,酸值0.88mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率高于93.8%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例8
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的羥基化試劑為正辛酸。制得的桐油多元醇的羥值為235mgkoh/g,粘度8640mpa·s,酸值0.86mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率高于94.0%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
實(shí)施例9
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于加入的羥基化試劑為異辛酸。制得的桐油多元醇的羥值為215mgkoh/g,粘度9230mpa·s,酸值0.90mgkoh/g,水分低于0.1wt%,產(chǎn)率高于93.5%,可用于制備聚氨酯硬泡產(chǎn)品。
比較例1
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于不加入羥基化試劑。產(chǎn)物的粘度442000mpa·s,由于產(chǎn)物粘度過(guò)大且無(wú)法溶解,無(wú)法進(jìn)一步進(jìn)行羥基化反應(yīng),故無(wú)法用于制備聚氨酯產(chǎn)品。
比較例2
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于使用大豆油制備多元醇。產(chǎn)物羥值為6.7mgkoh/g,由于產(chǎn)品沒(méi)有發(fā)生羥基化反應(yīng)、羥值過(guò)低,故無(wú)法用于制備聚氨酯產(chǎn)品。
比較例3
采用與實(shí)施例1相同的工藝條件和原料用量,不同之處在于使用普通合成反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)。制得的桐油多元醇的羥值為197mgkoh/g,明顯低于實(shí)施例1中產(chǎn)物的羥值249mgkoh/g,說(shuō)明利用普通合成反應(yīng)釜,甲酸和過(guò)氧化氫溶液的利用率較低,相同用量條件下無(wú)法制備高羥值產(chǎn)品,增加生產(chǎn)成本。
比較例4
采用與實(shí)施例1相同的處理工藝和操作條件,不同之處在于使用丁醇作為羥基化試劑。產(chǎn)物羥值為134mgkoh/g,粘度87200mpa?s,由于丁醇在反應(yīng)體系中易與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng),造成丁醇在反應(yīng)體系中的實(shí)際濃度較低,且由于采用撞擊流反應(yīng)器,環(huán)氧化反應(yīng)速率高,導(dǎo)致反應(yīng)放熱加劇,而丁醇作為羥基化試劑在溫度較高時(shí)的反應(yīng)選擇性較差,以上因素導(dǎo)致丁醇等醇類試劑無(wú)法避免桐油環(huán)氧化的交聯(lián)副反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)物粘度急劇增加,無(wú)法進(jìn)一步合成聚氨酯產(chǎn)品。