CN111116894A - 一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯泡沫 - Google Patents

一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯泡沫 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚醚多元醇合成领域，具体涉及一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯泡沫，该异山梨醇基聚醚多元醇的制备过程包括：以异山梨醇和含活泼氢的化合物为复合起始剂，在胺类催化剂或金属类催化剂存在下与环氧化合物进行开环加成聚合反应；含活泼氢的化合物为含有羟基的化合物和/或含有氨基的化合物。该硬质聚氨酯泡沫通过包括如下各组分的原料制得：所述多元醇组合物，发泡剂，催化剂，表面活性剂，多异氰酸酯。本发明能够拓展异山梨醇在聚氨酯领域的应用，同时其反应效率提高；用其制备的聚氨酯泡沫在较低的密度下，具有优异的压缩强度、脱模性能、保温性能以及低温尺寸稳定性。

Description

一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯 泡沫
技术领域
本发明属于聚醚多元醇合成领域，具体涉及一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯泡沫。
背景技术
目前的聚醚多元醇大都是以甘油、二甘醇、丙二醇、乙二醇作为起始剂、以环氧丙烷或环氧乙烷作为链增长剂制备得到，所得产物的成分里面有98％以上为石油衍生物。而石油资源是不可再生资源，随着经济的发展会逐渐枯竭。另外，从石油的采集、运输、提炼再到衍生化的过程中也会耗费大量能源。随着人们对保护环境和资源的意识逐步增强，人们对于“绿色产品”的需求也越来越大。为了减少能源和资源的消耗，在聚氨酯泡沫塑料领域里，越来越多的人希望找到一些可再生或者更为环保的替代品来部分或者全部代替这种石油衍生的聚醚多元醇。
异山梨醇是山梨醇的二次脱水产物，可以很容易地由淀粉、蔗糖或葡萄糖等来源广泛的可再生生物质资源制备得到。目前，异山梨醇被认为是仅次于乳酸的一类重要生物基原料，是目前唯一实现工业化生产的糖醇类单体。同时，异山梨醇具有刚性分子和手性结构的特点使其可作为一种重要的聚合物单体用于构筑各种具有高玻璃转化温度和特殊性能的高分子。因此，以价格低廉的异山梨醇为原料合成高性能的高分子聚合物，就成为生物基高分子材料领域的研究热点。
例如，专利文件CN107226904A公开了一种制备异山梨醇基聚醚多元醇的方法，但是该方法在制备异山梨醇的过程中，反应效率极低、产品单一；单独利用异山梨醇制备的聚醚多元醇，在聚氨酯泡沫中应用时会因产品官能度低而造成产品尺寸稳定性较差。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有异山梨醇基聚醚多元醇及其制备过程中存在的问题，提供一种异山梨醇基聚醚多元醇、多元醇组合物及硬质聚氨酯泡沫，采用生物基的异山梨醇和含活泼氢的化合物为起始剂不仅可以减少石油产品的消耗、得到品种多样化的“绿色环保产品”、拓展异山梨醇在聚氨酯领域的应用；同时，所得聚氨酯泡沫体在可以保持较低密度的条件下，具有更优异的压缩强度、脱模性能、低温尺寸稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
在一个方面，提供一种异山梨醇基聚醚多元醇，其制备过程包括：
以异山梨醇和含活泼氢的化合物为复合起始剂，在胺类催化剂或金属类催化剂存在下与环氧化合物进行开环加成聚合反应，制得所述异山梨醇基聚醚多元醇；
其中，所述含活泼氢的化合物为含有羟基的化合物和/或含有氨基的化合物。
根据本发明提供的异山梨醇基聚醚多元醇，一些示例中，所述含有羟基的化合物选自脂肪族多元醇和/或脂环族多元醇，例如，C1-C18的二元醇；优选选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇、蔗糖、聚甘油、蓖麻油、环氧化的脂肪酸及其酯类、开环的脂肪酸及其酯类和多元酚中的一种或多种，更优选选自甘油、丙二醇、山梨醇和蔗糖中的一种或多种。
一些示例中，所述含有氨基的化合物选自脂肪族伯胺、脂肪族仲胺、芳香族伯胺和芳香族仲胺中的一种或多种，优选选自乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙烯三胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、烷基乙醇胺(例如，N-十二烷基乙醇胺)、氨基环己烷、邻甲苯二胺、甲苯二胺(TDA)(例如，2,3-甲苯二胺、3,4-甲苯二胺)、4-甲基邻苯二胺(OTDA)、二苯基甲烷二胺(MDA)、聚合MDA(p-MDA)和三聚氰胺中的一种或多种，更优选选自邻甲苯二胺、甲苯二胺(TDA)、4-甲基邻苯二胺(OTDA)和二苯基甲烷二胺(MDA)中的一种或多种。
一些示例中，所述胺类催化剂选自二甲胺、三甲胺、甲基咪唑和三乙胺中的一种或多种。
一些示例中，所述金属类催化剂选自NaOH、KOH、CsOH、BaOH或CH3OK。
一些示例中，所述环氧化合物为环氧乙烷和/或环氧丙烷。
根据本发明提供的异山梨醇基聚醚多元醇，一些示例中，所述复合起始剂中，所述异山梨醇占复合起始剂总摩尔量的10mol％及以上(例如，异山梨醇的摩尔用量为复合起始剂总摩尔量的10mol％、20mol％、40mol％、60mol％、90mol％)，优选30-80mol％。
一些示例中，所述复合起始剂与环氧化合物的摩尔比为1：2-30(例如，1:4、1:8、1:10、1:20、1:25、1:28)，优选为1：2-15。
一些示例中，所述胺类催化剂或金属类催化剂的用量占所述复合起始剂、环氧化合物以及胺类催化剂或金属类催化剂的总重量的0.01％-1％(例如，0.05％、0.1％、0.4％、0.6％、0.8％)，优选为0.01％-0.5％。
根据本发明提供的异山梨醇基聚醚多元醇，一些示例中，其制备方法包括如下步骤：
(1)向反应装置(例如，不锈钢反应釜)中加入所述复合起始剂以及胺类催化剂或金属类催化剂，进行氮气置换和冲压试漏，然后于70-90℃条件下保温0.2-3小时；
(2)当反应装置内的温度在80-150℃(例如，90℃、100℃、120℃、140℃)时，开始连续加入所述环氧化合物并进行反应，整个过程中控制反应装置的压力为0.05-0.5MPa(例如，0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa)；
(3)环氧化合物进料结束后，继续反应1-4小时，真空脱除未反应的环氧化合物，即得到所述异山梨醇基聚醚多元醇。
一些示例中，其制备方法包括如下步骤：
(1)向不锈钢反应釜中加入所述复合起始剂以及胺类催化剂或金属类催化剂，进行氮气置换和冲压试漏，然后于70-90℃条件下保温0.2-3小时；
(2)当反应釜内的温度在80-150℃(例如，90℃、100℃、120℃、140℃)时，开始向反应釜内连续加入所述环氧化合物并进行反应，整个过程中控制反应釜的压力为0.05-0.5MPa；
(3)环氧化合物进料结束后，继续反应1-4小时，真空脱除未反应的环氧化合物，即得到所述异山梨醇基聚醚多元醇。
所述异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法中，若使用金属类催化剂，则在反应结束后，需要将体系中的金属类催化剂通过酸中和并将含有的金属除去。
根据本发明提供的异山梨醇基聚醚多元醇，一些示例中，所述异山梨醇基聚醚多元醇的平均分子量为200-1000(例如，400、600、800、900)，其平均官能度为2-7(例如，2.2、2.4、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5)。
所述异山梨醇基聚醚多元醇的羟值，例如，可以为300-500mgKOH/g；所述异山梨醇基聚醚多元醇在25℃下的粘度，例如，可以为2000-6000mPa·s。
在另一个方面，提供一种用于硬质聚氨酯泡沫的多元醇组合物，所述多元醇组合物中，含有10wt％及以上(例如，15wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、80wt％、100wt％)的如上所述的异山梨醇基聚醚多元醇。
一些示例中，所述多元醇组合物还包括：其他聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。这里所述的聚酯多元醇可以为市售的常规聚酯多元醇。
一些优选实施方式中，所述其他聚醚多元醇选自植物油聚醚多元醇、以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇和以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇中的一种或多种。
所述植物油聚醚多元醇，其起始剂可以为蔗糖、二甘醇和各类脂肪酸酯中的一种或多种，在催化剂作用下通过与环氧丙烷或环氧乙烷或两者的混合物进行开环加合反应制得。其中，各类脂肪酸酯可以包括各类动物油多元醇或植物油多元醇，优选为植物油多元醇(例如，棕榈油、蓖麻油、大豆油、亚麻油)。优选地，植物油聚醚多元醇的羟值为380-420mgKOH/g，其官能度为3-5。
所述以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，主要是以蔗糖与丙二醇、甘油、二甘醇等为复合起始剂制得的一类聚醚多元醇；优选地，以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇的羟值为380-450mgKOH/g，其官能度为5.0-6.0。
以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇可以是以甘油或丙二醇为起始剂所得低官能度的聚醚多元醇；优选地，以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇的羟值为150-300mgKOH/g，其官能度为2-3。
根据本发明提供的多元醇组合物，一些示例中，以所述多元醇组合物的总重量(例如，100wt％)计，其包括如下百分含量的各组分：
所述的异山梨基聚醚多元醇，20-50wt％(例如，25wt％、29wt％、30wt％、32wt％、35wt％、40wt％、45wt％)，
植物油聚醚多元醇，5-40wt％(例如，10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、35wt％)，
以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，20-60wt％(例如，25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％)，
以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇，10-30wt％(例如，15wt％、20wt％、25wt％)。
一些示例中，以所述多元醇组合物的总重量(例如，100wt％)计，所述多元醇组合物包括如下百分含量的各组分：
所述的异山梨基聚醚多元醇，20-40wt％，
植物油聚醚多元醇，10-20wt％，
以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，30-50wt％，
以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇，10-20wt％。
在又一个方面，提供一种硬质聚氨酯泡沫，通过包括如下各组分的原料制备得到：
如上所述的多元醇组合物，
至少一种发泡剂，
至少一种催化剂，
至少一种表面活性剂，
多异氰酸酯；
以所述多元醇组合物的用量为100重量份计，发泡剂的用量为10-25重量份(例如，15重量份、18重量份、22重量份)，优选为10-20重量份；催化剂的用量为1-5重量份(例如，2重量份、3重量份、4.5重量份)，优选为2-4重量份；表面活性剂的用量为2-7重量份(例如，3重量份、5重量份、6重量份)，优选为2-4重量份；
多异氰酸酯的摩尔用量为基于多元醇组合物中羟基摩尔当量的1.1-1.3倍(例如，1.15倍、1.25倍)；优选1.2-1.3倍。
根据本发明提供的硬质聚氨酯泡沫，一些示例中，其制备方法包括如下步骤：
i、按配比将所述的多元醇组合物、催化剂、表面活性剂混合均匀并冷却至10℃或其以下(例如，冷却至10℃、5℃、2℃、1℃)，得到混合物；
ii、将发泡剂冷却至10℃或其以下(例如，冷却至10℃、5℃、2℃、1℃)，并与步骤i所得混合物、多异氰酸酯混合均匀后，进行高压发泡，制得所述硬质聚氨酯泡沫。
一些示例中，所述硬质聚氨酯泡沫的制备方法包括如下步骤：
i、按配比将所述的多元醇组合物、催化剂、表面活性剂混合均匀并冷却至10℃或其以下，得到混合物；
ii、将发泡剂冷却至10℃或其以下，并与步骤i)所得混合物进行混合，然后再与异氰酸酯混合均匀后，进行高压发泡，制得所述硬质聚氨酯泡沫。
一些示例中，步骤ii)所述高压发泡的工艺条件包括：料温为17～21℃，压力为100～150bar(表压)；反应混合物在模具中的填充系数为1.1～1.5，脱模时间≤200s(例如，100s、150s、180s)。
一些示例中，所述发泡剂为水或物理发泡剂。所述物理发泡剂可以是烷烃、氟烃和二烷基醚中的一种或多种。优选地，所述发泡剂可以选用CP(环戊烷)发泡剂或245fa(五氟丙烷)。
一些示例中，所述催化剂为有机胺类催化剂和/或有机锡类催化剂，优选选自五甲基二乙烯三胺、四甲基己二胺、双-二甲基胺基乙基醚、二甲基苄胺、二甲基环己烷、三乙烯二胺、六氢化三嗪和醋酸钾中的一种或多种。
一些示例中，所述表面活性剂为硅类表面活性剂。例如，有机硅表面活性剂，优选选自硅油AK8805、硅油AK8830、硅油B8525和硅油B8545中的至少一种。
一些示例中，所述多异氰酸酯为聚合MDI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)，优选为NCO含量是30～32％的聚合MDI；例如，万华化学的PM-200、PM-2010。
相对于现有技术，本发明技术方案的有益效果在于以下几个方面：
(1)本发明采用异山梨醇和含活泼氢的化合物为共起始剂，可以根据组合料的性能需求和使用领域进行不同官能度的聚醚多元醇开发，可以拓展异山梨醇在聚氨酯领域的应用。
(2)本发明中，选择异山梨醇为原料制得了生物基聚醚多元醇；这种生物基聚醚多元醇与以往聚醚多元醇相比，原料可再生、能够更好地满足环保要求；同时该制备方法的反应效率高，能够大幅节省现有工艺在工程上的时间消耗，提升生产效率，同时大幅降低工程费用。
(3)异山梨醇分子中具有两个环状结构，具有较强的刚性，与含活泼氢的化合物复合使用时，既能提高聚醚多元醇的官能度，又能提高其与聚氨酯组合料体系之间的相容性，这使得制备得到的可用于不用领域的聚氨酯泡孔的各向同性均较好；同时，所得聚氨酯泡沫体在可以保持较低的密度下，具有更优异的压缩强度、脱模性能、低温尺寸稳定性和较优的保温性能，可用于生产冰箱、冷柜、冷藏集装箱、热水器等的保温隔热层。
具体实施方式
为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
1、本发明中的主要原料来源信息
异山梨醇，购自山东领扬新材料有限公司；
山梨醇，购自法国罗盖特；
蔗糖，购自湛江金海糖业；
邻甲苯二胺，购自万华化学；
甲基咪唑，购自上海易势化工有限公司；
环氧丙烷，购自万华化学；
MDA-100，购自万华化学。
低官能度的聚醚多元醇：甘油聚醚多元醇，由甘油为起始剂与环氧丙烷经加成反应制得，羟值为180-240mgKOH/g，官能度为2.0-2.7；
植物油聚醚多元醇：蔗糖、二甘醇和棕榈油为起始剂与环氧丙烷加成反应制得，羟值为380-420mgKOH/g，官能度为3.5-4.5；
蔗糖基聚醚多元醇：蔗糖和甘油为起始剂的聚醚多元醇，由蔗糖和甘油为起始剂与环氧丙烷经加成反应制得，羟值为380-440mgKOH/g，官能度为5.0-6.0。
多异氰酸酯：
Figure BDA0002356976810000081
PM-200，购自万华化学；
表面活性剂：硅油B8525，购自迈图；
发泡剂：HFC-245fa，购自Honeywell；
复合催化剂：五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺和醋酸钾的混合物，其中，五甲基二乙烯三胺：二甲基环己胺：醋酸钾＝1:4:1(质量比)。
2、本发明中的测试方法
(1)聚醚多元醇各指标的测试方法
聚醚多元醇的羟值测定按照标准：GB/T 12008.3-2009，
聚醚多元醇的粘度测定按照标准；GB/T10008.7-2010。
(2)硬质聚氨酯泡沫性质的测试方法
泡沫芯密度的测试按照标准：GB/T 6343-2009，
泡沫导热系数的测试按照标准：GB/T 10295-2008，
泡沫压缩强度的测试按照标准：GB/T 8813-2008；
泡沫低温尺寸稳定性测试按照标准：GB/T 8811-2008。
聚醚多元醇的制备例1
异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
(1)将异山梨醇146g和山梨醇364g加入到不锈钢反应釜中，采用氮气置换三次并冲压试漏，试压合格后，设置釜温为90℃；向反应釜内加入甲基咪唑9g，保温30min后开启搅拌；
(2)设定不锈钢反应釜内的反应温度为140±2℃，反应釜内的压力从-0.1MPa开始升压，并控制反应釜的压力≤0.35MPa，按流量450g/h计量加入环氧丙烷并进行反应，直到总计加入1453g环氧丙烷到反应釜中；
(3)环氧丙烷进料结束后，继续反应2h，然后在100℃下真空脱气30min，即得到异山梨醇基聚醚多元醇I。产品的羟值为450mgKOH/g，其在25℃下的粘度为5968mPa·s，其官能度为4.7。
聚醚多元醇的制备例2
异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
(1)将异山梨醇290g、蔗糖290g和1.5g的KOH加入到不锈钢反应釜中，采用氮气置换三次并冲压试漏，试压合格后，设置釜温为75℃，保温120min后开启搅拌；
(2)设定不锈钢反应釜内的反应温度为115±2℃，反应釜内的压力从-0.1MPa开始升压，并控制反应釜的压力≤0.35MPa，按流量150g/h计量加入环氧丙烷并进行反应，直到总计加入930g环氧丙烷到反应釜中；
(3)环氧丙烷进料结束后，继续反应2h，然后在100℃下真空脱气30min，脱气后采用磷酸中和除去体系中的钾离子，即得到异山梨醇基聚醚多元醇II。产品的羟值为400mgKOH/g，其在25℃下的粘度为4053mPa·s，其官能度为3.8。
聚醚多元醇的制备例3
异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
(1)将异山梨醇350g和邻甲苯二胺300g加入到不锈钢反应釜中，采用氮气置换三次并冲压试漏，试压合格后，设置釜温90℃；向反应釜内加入三甲胺3.5g，保温60min后开启搅拌；
(2)设定不锈钢反应釜内的反应温度为95±2℃，反应釜内的压力从-0.1MPa开始升压，并控制反应釜的压力≤0.35MPa，按流量120g/h计量加入环氧丙烷并进行反应，直到总计加入1066g环氧丙烷到反应釜中；
(3)环氧丙烷进料结束后，继续反应2h，在95℃下真空脱气30min，即得到异山梨醇基聚醚多元醇III。产品的羟值为450mgKOH/g，其在25℃下的粘度为3250mPa·s，其官能度为3。
聚醚多元醇的制备例4
异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
(1)将异山梨醇400g、135g的MDA-100和2.5g的NaOH加入到不锈钢反应釜中，采用氮气置换三次并冲压试漏，试压合格后，设置釜温为90℃，保温60min后开启搅拌；
(2)设定不锈钢反应釜内的反应温度为125±2℃，反应釜内的压力从-0.1MPa开始升压，并控制反应釜的压力≤0.35MPa，按流量250g/h计量加入环氧丙烷并进行反应，直到总计加入680g环氧丙烷到反应釜中；
(3)环氧丙烷进料结束后，继续反应2h，然后在100℃下真空脱气30min，脱气后采用磷酸中和除去体系中的钠离子，即得到异山梨醇基聚醚多元醇IV。产品的羟值为380mgKOH/g，其在25℃下的粘度为3655mPa·s，其官能度为2.4。
聚醚多元醇的制备对比例1
异山梨醇基聚醚多元醇的制备方法包括如下步骤：
(1)将异山梨醇950g加入到不锈钢反应釜中，采用氮气置换三次并冲压试漏，试压合格后，设置釜温为90℃；向反应釜内加入三甲胺9g，保温60min后开启搅拌；
(2)设定不锈钢反应釜内的反应温度为95±2℃，反应釜内的压力从-0.1MPa开始升压，并控制反应釜的压力≤0.35MPa，按流量300g/h计量加入环氧丙烷并进行反应，直到总计加入1015g环氧丙烷到反应釜中；
(3)环氧丙烷进料结束后，继续反应2h，在100℃下真空脱气30min，即得到异山梨醇基聚醚多元醇V。产品的羟值为400mgKOH/g，其在25℃下的粘度为2115mPa·s，其官能度为2。
制备硬质聚氨酯泡沫的实施例
按照表1中的配方，配置好制备硬质聚氨酯泡沫的组合料。
各实施例和对比例的配方中，还含有多异氰酸酯(
Figure BDA0002356976810000111
PM-200，在表1中未示出)，多异氰酸酯的摩尔用量为基于多元醇组合物中羟基摩尔当量的1.2倍。
硬质聚氨酯泡沫的制备方法包括如下步骤：
i、按表1所示的原料及其配比，将多元醇组合物、催化剂、表面活性剂混合均匀并冷却至10℃，得到混合物；
ii、将发泡剂冷却至10℃，并与步骤i所得混合物进行混合，然后再与异氰酸酯混合均匀后，在高压发泡机中进行高压发泡；
在高压发泡机中，设置模具温度为35～45℃，料温维持在17～21℃，在枪头压力为100～150bar下于模具内进行混合发泡，待泡沫熟化10min后开模，脱模时间为180s，得到硬质聚氨酯泡沫。
再在室温下静置熟化24h后进行硬质聚氨酯泡沫的性能测试。
压缩强度测试所用泡沫的尺寸为50mm×50mm×30mm，导热系数测试所用泡沫的尺寸为200mm×200mm×25mm。
表1各实施例中原料种类及其用量(以多元醇组合物为100重量份计)
Figure BDA0002356976810000121
参照如上所述的测试方法对硬质聚氨酯泡沫的性能进行测试，结果见表2。
表2各实施例和对比例所得硬质聚氨酯泡沫的性能测试结果
Figure BDA0002356976810000122
Figure BDA0002356976810000131
根据表2的性能测试结果可知，在相近的泡沫芯密度条件下，各实施例所得聚氨酯泡沫具有比对比例所得产品更优的压缩强度、低温尺寸稳定性及较低的导热系数。对比例1中，因所用多元醇组合物中含有的是制备对比例1所得官能度较低的异山梨醇基聚醚多元醇，导致聚氨酯泡沫的脱模膨胀高、低温尺寸稳定性差。对比例2中，因所用多元醇组合物中不含有本申请所制的异山梨醇基聚醚多元醇，同样也导致聚氨酯泡沫的脱模膨胀高、低温尺寸稳定性差。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，其制备过程包括：
以异山梨醇和含活泼氢的化合物为复合起始剂，在胺类催化剂或金属类催化剂存在下与环氧化合物进行开环加成聚合反应，制得所述异山梨醇基聚醚多元醇；
其中，所述含活泼氢的化合物为含有羟基的化合物和/或含有氨基的化合物。
2.根据权利要求1所述的异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，所述含有羟基的化合物选自脂肪族多元醇和/或脂环族多元醇，优选选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇、蔗糖、聚甘油、蓖麻油、环氧化的脂肪酸及其酯类、开环的脂肪酸及其酯类和多元酚中的一种或多种，更优选选自甘油、丙二醇、山梨醇和蔗糖中的一种或多种；和/或
所述含有氨基的化合物选自脂肪族伯胺、脂肪族仲胺、芳香族伯胺和芳香族仲胺中的一种或多种，优选选自乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙烯三胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、烷基乙醇胺、氨基环己烷、邻甲苯二胺、甲苯二胺、4-甲基邻苯二胺、二苯基甲烷二胺、聚合MDA和三聚氰胺中的一种或多种，更优选选自邻甲苯二胺、甲苯二胺、4-甲基邻苯二胺和二苯基甲烷二胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，所述胺类催化剂选自二甲胺、三甲胺、甲基咪唑和三乙胺中的一种或多种；和/或
所述金属类催化剂选自NaOH、KOH、CsOH、BaOH或CH3OK；和/或
所述环氧化合物为环氧乙烷和/或环氧丙烷。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，
所述复合起始剂中，所述异山梨醇占复合起始剂总摩尔量的10mol％及以上，优选30-80mol％；
所述复合起始剂与环氧化合物的摩尔比为1：2-30，优选为1：2-15；
所述胺类催化剂或金属类催化剂的用量占所述复合起始剂、环氧化合物以及胺类催化剂或金属类催化剂的总重量的0.01％-1％，优选为0.01％-0.5％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
(1)向反应装置中加入所述复合起始剂以及胺类催化剂或金属类催化剂，进行氮气置换和冲压试漏，然后于70-90℃条件下保温0.2-3小时；
(2)当反应装置内的温度在80-150℃时，开始连续加入所述环氧化合物并进行反应，整个过程中控制反应装置的压力为0.05-0.5MPa；
(3)环氧化合物进料结束后，继续反应1-4小时，真空脱除未反应的环氧化合物，即得到所述异山梨醇基聚醚多元醇。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的异山梨醇基聚醚多元醇，其特征在于，所述异山梨醇基聚醚多元醇的平均分子量为200-1000，其平均官能度为2-7。
7.一种用于硬质聚氨酯泡沫的多元醇组合物，其特征在于，所述多元醇组合物中，含有10wt％及以上的如权利要求1-6中任一项所述的异山梨醇基聚醚多元醇；
优选地，所述多元醇组合物还包括：其他聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；
优选地，所述其他聚醚多元醇选自植物油聚醚多元醇、以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇和以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的多元醇组合物，其特征在于，以所述多元醇组合物的总重量计，其包括如下百分含量的各组分：
所述的异山梨基聚醚多元醇，20-50wt％，
植物油聚醚多元醇，5-40wt％，
以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，20-60wt％，
以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇，10-30wt％；
优选的，以所述多元醇组合物的总重量计，所述多元醇组合物包括如下百分含量的各组分：
所述的异山梨基聚醚多元醇，20-40wt％，
植物油聚醚多元醇，10-20wt％，
以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，30-50wt％，
以甘油或丙二醇为起始剂的聚醚多元醇，10-20wt％。
9.一种硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，通过包括如下各组分的原料制备得到：
如权利要求7或8所述的多元醇组合物，
至少一种发泡剂，
至少一种催化剂，
至少一种表面活性剂，
多异氰酸酯；
以所述多元醇组合物的用量为100重量份计，发泡剂的用量为10-25重量份，优选为10-20重量份；催化剂的用量为1-5重量份，优选为2-4重量份；表面活性剂的用量为2-7重量份，优选为2-4重量份；
多异氰酸酯的摩尔用量为基于多元醇组合物中羟基摩尔当量的1.1-1.3倍；优选1.2-1.3倍。
10.根据权利要求9所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
i、按配比将所述的多元醇组合物、催化剂、表面活性剂混合均匀并冷却至10℃或其以下，得到混合物；
ii、将发泡剂冷却至10℃或其以下，并与步骤i所得混合物、多异氰酸酯混合均匀后，进行高压发泡，制得所述硬质聚氨酯泡沫；
优选地，所述发泡剂为水或物理发泡剂；
优选地，所述催化剂为有机胺类催化剂和/或有机锡类催化剂；
优选地，所述表面活性剂为硅类表面活性剂。
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