CN108623801A - 一种新型植物多烯酚聚醚多元醇及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，包括取精制的十五烷（烯）基间二酚、多聚甲醛在催化剂作用下合成植物多烯酚聚醚多元醇前体，取一定量植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，在催化剂作用下，进行氮气置换进行脱水，脱水完毕后，加环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧丁烷在一定条件下进行环氧化反应，即可得到平均官能度为3的聚醚多元醇，用于发泡领域，所制备的聚醚多元醇具有良好的阻燃效果，由于含有长的碳链，制备的泡沫具有韧性好的特点，同时是一种环境友好型材料，具有良好的可降解性。

Description

一种新型植物多烯酚聚醚多元醇及其制备方法
技术领域
本发明涉及多元醇发泡领域，特别涉及一种植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法。
背景技术
聚醚多元醇常用于制造通用聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂和弹性体等，广泛应用于冰箱、冰柜、冷藏车、隔热板、管道保温等领域。聚醚多元醇是以多羟基或多胺基化合物为起始剂，在催化剂作用下，同氧化烯烃开环均聚或共聚反应合成。目前制备聚醚多元醇，多采用脂肪醇类、脂肪胺类，该类方法制备的聚醚多元醇用于发泡领域虽然具有良好的阻燃效果，但是其韧性差、不易被生物降解，容易造成环境污染。而植物多烯酚含有长的碳链，具有韧性好的特点，同时易降解，工业开发和应用前景十分广阔。
发明内容
本发明提出了一种由植物多烯酚经一定的合成手段制备出平均官能度为3的聚醚多元醇，用于发泡领域，所制备的聚醚多元醇具有良好的阻燃效果，由于含有长的碳链，制备的泡沫具有韧性好的特点，同时是一种环境友好型材料，具有良好的可降解性。
一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，包括如下步骤：
（a）植物多烯酚聚醚多元醇前体的合成：取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚，按n（十五烷基酚和/或十五烯基酚）：n(多聚甲醛)=2.0~2.5:1投入反应器内，加入催化剂I，升温至50℃～90℃之间，分多次加入多聚甲醛，在60℃～90℃之间，反应3.0小时，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃～150℃之间，抽真空除水，降温到60℃～90℃之间出料。
(b)植物多烯酚聚醚多元醇的合成：取一定量植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入催化剂II，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15 MPa～0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水，脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧丁烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃出料。
进一步的，所述催化剂I为草酸、硫酸、盐酸、对苯甲磺酸中的任意一种或一种以上的混合物。
进一步的，所述催化剂II为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、月桂醇钠、异丙醇钠、氢氧化钡、三乙胺、三丙胺中的任意一种或一种以上的混合物。
由以上方法制备得到的新型植物多烯酚聚醚多元醇，包含如下结构式的成分：
其中：
-R1为-C15H25、-C15H27、-C15H29或-C15H31的直链结构；
-R2、-R3为-(L)m-(P)n-(Q)S；
-（L）-为-CH2CH(CH3)O-（亚丙氧基）或-CH2CH(CH2CH3)O-（亚丁氧基）中的一种或两种；
-（P）-为-CH2CH2O-（亚乙氧基）；
-（Q）-为-CH2CH(CH3)O-（亚丙氧基）或-CH2CH(CH2CH3)O-（亚丁氧基）中的一种或两种；
m为整数或分数，0≤m≤10；
n为整数或分数，1≤n≤50；
s为整数或分数，0≤s≤10。
具体实施例
实施例1：取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚1540g、多聚甲醛75g投入反应器内，加入7.7g草酸，升温至65℃，分多次加入多聚甲醛，75℃反应3.0h，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃抽真空除水3h，降温到80℃出料。取1386g植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入11g催化剂三丙胺，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至120℃进行脱水，脱水完毕后，升温至140℃，加环氧乙烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在160℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃出料。
实施例2：取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚1412g、多聚甲醛75g投入反应器内，加入7.7g草酸，升温至65℃，分多次加入多聚甲醛，75℃反应3.0小时，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃，抽真空除水3h，降温到80℃出料。取1386g植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入11g50%氢氧化钾溶液，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至120℃进行脱水，脱水完毕后，升温至140℃，加环氧乙烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在160℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃出料。
实施例3：取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚1232g、多聚甲醛75g投入反应器内，加入5g对苯甲磺酸酸，升温至65℃，分多次加入多聚甲醛，75℃反应3.0小时，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃抽真空除水3h，降温到80℃出料。取1386g植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入11g50%氢氧化钾溶液，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至120℃进行脱水，脱水完毕后，升温至140℃，加环氧乙烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在160℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃出料。
实施例4：取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚1417g、多聚甲醛75g投入反应器内，加入5g对苯甲磺酸酸，升温至65℃，分多次加入多聚甲醛，75℃反应3.0小时，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃抽真空除水3h，降温到80℃出料。取1386g植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入11g催化剂三乙胺，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至120℃进行脱水，脱水完毕后，升温至140℃，加环氧丙烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在160℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃出料。

Claims (4)

1.根据权利要求1-3所述的一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，所述多烯酚聚醚多元醇，其特征在于至少包含如下结构式（1）的成分：
其中：
-R1为-C15H25、-C15H27、-C15H29或-C15H31的直链结构；
-R2、-R3为-(L)m-(P)n-(Q)S；
-（L）-为-CH2CH(CH3)O-（亚丙氧基）或-CH2CH(CH2CH3)O-（亚丁氧基）中的一种或两种；
-（P）-为-CH2CH2O-（亚乙氧基）；
-（Q）-为-CH2CH(CH3)O-（亚丙氧基）或-CH2CH(CH2CH3)O-（亚丁氧基）中的一种或两种；
m为整数或分数，0≤m≤10；
n为整数或分数，1≤n≤50；
s为整数或分数，0≤s≤10。
2.根据权利要求1所述的一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，所述催化剂I为草酸、硫酸、盐酸、对苯甲磺酸中的任意一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，所述催化剂II为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、月桂醇钠、异丙醇钠、氢氧化钡、三乙胺、三丙胺中的任意一种或一种以上的混合物。
4.一种新型植物多烯酚聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）取精制的十五烷基酚和/或十五烯基酚、多聚甲醛，按n（十五烷基酚和/或十五烯基酚）：n(多聚甲醛)=2.0~2.5:1投入反应器内，加入催化剂I，升温至50℃～90℃之间，分多次加入多聚甲醛，在60℃～90℃之间，反应3.0小时，待反应完成，缓慢的开启真空泵，调节气阀，控制泡沫量；待气泡减弱，升温到120℃～150℃之间，抽真空除水，降温到60℃～90℃之间出料，得到植物多烯酚聚醚多元醇前体；
(b)取一定量植物多烯酚聚醚多元醇前体投入高压反应器内，加入催化剂II，进行氮气置换，真空度≥-0.095MPa，置换压力至0.15 MPa～0.25 MPa；氮气置换完毕后，升温至110℃～130℃进行脱水，脱水完毕后，升温至135℃～160℃，加环氧乙烷、环氧丙烷或者环氧丁烷进行环氧化反应，加成反应的温度控制在130℃～190℃，压力控制在0.3 MPa以下，待加成反应完成，降温至65℃～75℃出料，得到植物多烯酚聚醚多元醇。
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