CN107602789A

CN107602789A - 一种植物多元醇及其含植物多元醇的聚氨酯软泡

Info

Publication number: CN107602789A
Application number: CN201710902677.8A
Authority: CN
Inventors: 刘新明
Original assignee: Heshan Jie Star Hardware Industry Co Ltd
Current assignee: Heshan Jie Star Hardware Industry Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明提供一种植物多元醇及其含植物多元醇的聚氨酯软泡，所述植物多元醇由植物组方与多元醇制备而成，所述植物组方组成：按重量份数计算，甘蔗渣；稻秸；麦稻；玉米杆；玉米棒；大豆渣；木渣；毛竹；树皮；棉梗；树叶；扁蓄；牛筋草；地梢瓜；马唐；猪毛菜；曲曲菜；刺儿菜；龙葵；扫帚菜。本发明还提供了含植物多元醇聚氨酯软泡的制备方法。本发明为多重植物的协同应用，制备的植物多元醇及含植物多元醇的聚氨酯软泡的效果优良。

Description

一种植物多元醇及其含植物多元醇的聚氨酯软泡

技术领域

本发明设计一种含植物多元醇的聚氨酯软泡，属化工材料领域。

技术背景

聚氨酯在工业生产上由多异氰酸酯与二羟基或多羟基物质反应而得到的一种大分子化合物，其主链上有重复氨基甲酸酯基团。1951年，德国Bayer公司研制出聚酯型聚氨酯软质泡沫塑料连续发泡工艺后，聚氨酯泡沫材料工业得到了长足的发展，成为聚氨酯材料中用量最多的材料。聚氨酯制备用二羟基或多羟基物质主要指聚醚多元醇等高分子化合物，其主要来源于石油化学工业，具有价格低廉的优势。但石油等资源属不可再生资源，且石油等资源日渐枯竭。因此以生物质原料替代石油等原料研制多元醇产品受到了广泛的关注。

我国植物纤维原料非常丰富，且属可再生资源，可以在不影响我国粮食产量、安全的前提下提供充足的材料。植物纤维原料包括纤维素、半纤维素和木质素等组分。木材中，纤维素含量约为40％～50％，半纤维素约为25％～35％，木质素为20％～30％；非木材原料中，纤维素约占30％～40％，半纤维素为20％～40％，木质素为15％～25％。而且，纤维素和半纤维素结构中有着丰富的羟基基团，采用一定的化学、生化技术将其液化，进而可以制备出植物纤维基多元醇。将植物纤维基多元醇应用于聚氨酯的工业生产受到了关注，其也是解决当前石油等资源日益枯竭的关键。

我国是农业大国，植物源纤维来源非常丰富。如甘蔗渣、稻秸、麦稻、玉米杆、玉米棒、大豆渣、木渣、毛竹、树皮、棉梗等都属于农业产品的废弃物，加之田地里面的野草资料非常丰富，这些都没有得到有效的开发利用，造成了很多的资源浪费。

当前植物源多元醇的制备受到了关注，也开发出了一些植物源多元醇，但由于植物成分分子量大等因素影响，各组分的提出、溶出不均，使得植物源多元醇制备的聚氨酯泡沫密度、机械强度不均，影响了材料的性能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种植物多元醇，其特征在于，所述植物多元醇由植物组方与多元醇制备而成，所述植物组方组成：按重量份数计算，甘蔗渣；稻秸；麦稻；玉米杆；玉米棒；大豆渣；木渣；毛竹；树皮；棉梗；树叶；扁蓄；牛筋草；地梢瓜；马唐；猪毛菜；曲曲菜；刺儿菜；龙葵；扫帚菜。

优选地，所述植物组方由以下植物组成，甘蔗渣0.1～25份；稻秸0.1～25份；麦稻0.1～25份；玉米杆0.1～25份；玉米棒0.1～25份；大豆渣0.1～25份；木渣0.1～25份；毛竹0.1～25份；树皮0.1～25份；棉梗0.1～25份；树叶0.1～25份；扁蓄0.1～25份；牛筋草0.1～25份；地梢瓜0.1～25份；马唐0.1～25份；猪毛菜0.1～25份；曲曲菜0.1～25份；刺儿菜0.1～25份；龙葵0.1～25份；扫帚菜0.1～25份。

优选地，所述植物组方由以下植物组成，甘蔗渣5～10份；稻秸5～10份；麦稻5～10份；玉米杆5～10份；玉米棒5～10份；大豆渣5～10份；木渣1～5份；毛竹1～5份；树皮1～5份；棉梗1～5份；树叶1～5份；扁蓄2～4份；牛筋草2～4份；地梢瓜2～4份；马唐2～4份；猪毛菜2～4份；曲曲菜1～5份；刺儿菜1～5份；龙葵1～5份；扫帚菜1～5份。

优选地，所述植物组方由以下植物组成，甘蔗渣8份；稻秸10份；麦稻10份；玉米杆10份；玉米棒8份；大豆渣8份；木渣4份；毛竹4份；树皮4份；棉梗5份；树叶5份；扁蓄3份；牛筋草3份；地梢瓜2份；马唐2份；猪毛菜4份；曲曲菜1份；刺儿菜1份；龙葵5份；扫帚菜3份。

进一步，有限地，植物多元醇的制备方法为：

秤取各植物适量，混合后粉碎，过80目晒备用。以聚乙二醇、甘油为液化剂，以浓硫酸为催化剂，将植物粉碎物在120～160℃，搅拌反应1～2h即可实现植物粉碎物的降解液化，中和后得植物多元醇。

优选地，所述植物多元醇制备方法中，聚乙二醇、甘油、浓硫酸质量比为80:20:3。

优选地，所述植物多元醇制备方法中，液固比为5：1。

优选地，所述植物多元醇制备方法中，反应温度为150℃。

优选地，所述植物多元醇制备方法中，反应时间为2h。

本发明的另一个目的在于提供一种含植物多元醇的聚氨酯软泡，所述聚氨酯软泡配方按重量份数包括如下组分：

进一步，含植物多元醇的聚氨酯软泡制备方法为：秤取上述组分适量，在25℃下充分混合均匀后，加入计量的甲苯二异氰酸酯，搅拌10s，倒入发泡箱中自由发泡，熟化后得到本发明所述环保型聚氨酯软泡。

本发明针以植物多元醇代替聚醚多元醇，与异氰酸酯反应制备聚氨酯软泡，其导热系数低，黏度高，闭孔率高，具有良好的保温隔热性能，其机械性能与石油基聚氨酯的指标相当，并具备了良好的生物降解特性。本发明产品可应用于桌椅坐垫、汽车坐垫、太阳能热水器、冰箱、建筑防水材料等。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例说明，对本发明的技术方案作进一步的描述，但不发明不限于这些实施例。

实施例1

所述植物组方由以下植物组成：甘蔗渣5份；稻秸5份；麦稻5份；玉米杆5份；玉米棒8份；大豆渣8份；木渣3份；毛竹5份；树皮5份；棉梗4份；树叶4份；扁蓄6份；牛筋草3份；地梢瓜4份；马唐4份；猪毛菜8份；曲曲菜8份；刺儿菜5份；龙葵6份；扫帚菜4份。

秤取各植物适量，混合后粉碎，过80目晒备用。以聚乙二醇、甘油为液化剂，以浓硫酸为催化剂(聚乙二醇、甘油、浓硫酸质量比为80:20:3；液固比为5：1)，将植物粉碎物在150℃，搅拌反应2h即得植物多元醇。粉碎物的降解液化、中和得植物多元醇。

实施例2

所述植物组方由以下植物组成：甘蔗渣8份；稻秸8份；麦稻10份；玉米杆20份；玉米棒10份；大豆渣9份；木渣4份；毛竹6份；树皮20份；棉梗10份；树叶5份；扁蓄8份；牛筋草6份；地梢瓜6份；马唐6份；猪毛菜4份；曲曲菜5份；刺儿菜6份；龙葵7份；扫帚菜5份。

实施例3

所述植物组方由以下植物组成：甘蔗渣10份；稻秸10份；麦稻15份；玉米杆15份；玉米棒15份；大豆渣5份；木渣5份；毛竹5份；树皮5份；棉梗5份；树叶5份；扁蓄3份；牛筋草3份；地梢瓜3份；马唐3份；猪毛菜8份；曲曲菜8份；刺儿菜6份；龙葵6份；扫帚菜6份。

实施例4

所述植物组方由以下植物组成：甘蔗渣20份；稻秸20份；麦稻20份；玉米杆20份；玉米棒20份；大豆渣10份；木渣8份；毛竹8份；树皮8份；棉梗8份；树叶10份；扁蓄10份；牛筋草10份；地梢瓜10份；马唐10份；猪毛菜8份；曲曲菜8份；刺儿菜4份；龙葵4份；扫帚菜4份。

实施例5

所述植物组方由以下植物组成：甘蔗渣7份；稻秸7份；麦稻7份；玉米杆7份；玉米棒7份；大豆渣15份；木渣15份；毛竹15份；树皮15份；棉梗10份；树叶6份；扁蓄6份；牛筋草6份；地梢瓜6份；马唐10份；猪毛菜10份；曲曲菜15份；刺儿菜15份；龙葵15份；扫帚菜15份。

上述实施例1～5所述的植物多元醇的聚氨酯软泡配方按照质量计算包括：

进一步，含植物多元醇的聚氨酯软泡制备方法为：秤取上述组分适量，在25℃下充分混合均匀后，加入计量的甲苯二异氰酸酯，搅拌10s，倒入发泡箱中自由发泡，熟化后得到本发明所述含植物多元醇的聚氨酯软泡。

对比实施例1

以聚醚多元醇代替植物多元醇制备聚氨酯软泡配方按照质量计算包括：

进一步，聚醚多元醇的聚氨酯软泡制备方法为：秤取上述组分适量，在25℃下充分混合均匀后，加入计量的甲苯二异氰酸酯，搅拌10s，倒入发泡箱中自由发泡，熟化后得到常规聚氨酯软泡。

效果例1

氨酯软泡密度和机械强度检测，对实施例中的聚氨酯软泡密度和机械强度进行了测试，发现植物多元醇代替聚醚多元醇对产品机械强度和密度的影响不大。结果见表1。

表1实施例产品的性能结果

序号	密度(kg/m³)	机械强度(KPa)
			对比例1	81.4	182.8
实施例1	84.8	185.4
			实施例2	85.1	186.3
实施例3	82.6	184.2
			实施例4	83.5	185.1
实施例5	82.9	182.5

效果例2

对实施例中聚氨酯软泡的降解性进行了测试，步骤为：配制10％的氢氧化钠溶液中，将样品放入NaOH中，加热到80℃下，并持续回流，在指定时间将样品取出、晾干，称重后计算样品的失重率。失重率越大表示样品的降解性越大。表2为各实施例聚氨酯的降解性，可以看出，植物多元醇代替聚醚多元醇可提高聚氨酯的降解。

表2实施例产品的降解结果

序号	24h	48h
			对比例1	15.4％	36.7％
实施例1	40.5％	73.6％
			实施例2	39.5％	75.4％
实施例3	38.4％	70.3％
			实施例4	40.3％	72.5％
实施例5	41.5％	75.2％

Claims

1.一种植物多元醇，其特征在于，所述植物多元醇由植物组方与多元醇制备而成，所述植物组方由甘蔗渣；稻秸；麦稻；玉米杆；玉米棒；大豆渣；木渣；毛竹；树皮；棉梗；树叶；扁蓄；牛筋草；地梢瓜；马唐；猪毛菜；曲曲菜；刺儿菜；龙葵；扫帚菜组成。

2.根据权利要求1所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的植物组方由下述重量份组分组成：甘蔗渣0.1～25份；稻秸0.1～25份；麦稻0.1～25份；玉米杆0.1～25份；玉米棒0.1～25份；大豆渣0.1～25份；木渣0.1～25份；毛竹0.1～25份；树皮0.1～25份；棉梗0.1～25份；树叶0.1～25份；扁蓄0.1～25份；牛筋草0.1～25份；地梢瓜0.1～25份；马唐0.1～25份；猪毛菜0.1～25份；曲曲菜0.1～25份；刺儿菜0.1～25份；龙葵0.1～25份；扫帚菜0.1～25份。

3.根据权利要求1所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的植物组方由下述重量份组分组成：甘蔗渣5～10份；稻秸5～10份；麦稻5～10份；玉米杆5～10份；玉米棒5～10份；大豆渣5～10份；木渣1～5份；毛竹1～5份；树皮1～5份；棉梗1～5份；树叶1～5份；扁蓄2～4份；牛筋草2～4份；地梢瓜2～4份；马唐2～4份；猪毛菜2～4份；曲曲菜1～5份；刺儿菜1～5份；龙葵1～5份；扫帚菜1～5份。

4.根据权利要求1所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的植物组方由下述重量份组分组成：甘蔗渣8份；稻秸10份；麦稻10份；玉米杆10份；玉米棒8份；大豆渣8份；木渣4份；毛竹4份；树皮4份；棉梗5份；树叶5份；扁蓄3份；牛筋草3份；地梢瓜2份；马唐2份；猪毛菜4份；曲曲菜1份；刺儿菜1份；龙葵5份；扫帚菜3份。

5.根据权利要求1所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的植物多元醇依次通过下述步骤制得的：秤取各个植物组分，混合后粉碎，过80目筛，加入液化剂和催化剂，在一定温度下反应，反应完成后中和即可得到植物多元醇。

6.根据权利要求5所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的液化剂为聚乙二醇、甘油的混合物。

7.根根据权利要求5所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的催化剂为浓硫酸。

8.根根据权利要求5所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的反应温度为120～160℃。

9.根根据权利要求5所述的一种植物多元醇，其特征在于，所述的反应温时间为1～2h。

10.一种含权利要求1所述植物多元醇的聚氨酯软泡，其特征在于，所述聚氨酯软泡配方包括以下重量份组份：植物多元醇100份；乙二醇8份；B8681 0.5份；水1份；三乙撑二胺1份；甲苯二异氰酸酯计量1.0份。