CN113943320A - 一种有机硅植物油基多元醇及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机硅植物油基多元醇，其采用以下步骤制备而成：将环氧化植物油和有机硅单体进行环氧开环反应，即得有机硅植物油基多元醇；所述有机硅单体的结构式为
Figure DDA0003359339180000011
其中，R为甲基或者乙基，R1为烷基、取代烷基或杂烷基的一种，R2为羟基、氨基或羧基的一种。本发明还提供上述有机硅植物油基多元醇的应用。相比于现有技术，本发明通过特定原料进行环氧开环反应，在植物油脂肪酸侧链上偶联上有机硅得到具有防污活性的有机硅植物油基多元醇，制备过程简单、易于控制，便于实现工业化生产。制得的有机硅植物油基多元醇同时具有交联作用的多羟基结构和防止微生物和蛋白质黏度的低表面能结构，且在常温下为液态。

Description

一种有机硅植物油基多元醇及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种有机硅植物油基多元醇及其制备方法和应用。
背景技术
蛋白质、细胞、微生物、水生生物等生物污损物易在日常用品、建材、生物医用材料及海洋设备等表面粘附聚集，给医疗卫生、食品、航运等行业带来一系列问题，严重威胁着人类的健康和财产安全。其中海洋生物污损增加船舶航行阻力、堵塞海洋工程设施，甚至导致基材局部穿孔腐蚀，影响海洋工程设施的服役性能和使用寿命。此外，在海洋污损物清理过程中还可能引起生物入侵、疫情传播等导致经济损失和社会危害。涂覆防污涂料可有效阻止各种污损物对基材的侵蚀与污染而不影响基材性能，是最方便有效的防污损措施。目前防污涂料技术还严重依赖使用有毒的杀生剂，对人类和生态环境构成严重威胁。因此非释放型环境友好聚合物涂料代替传统释放型涂料，用于阻止海洋生物污损，减少对海洋生态环境的危害，是海洋防污涂料未来的发展方向。
表1.新型环境友好防污涂料的主要类型、结构特点及存在的问题
Figure BDA0003359339160000011
目前新型防污涂料主要包括阻止污损型、污损可脱附型、杀生型和降解自抛光涂料等，他们主要结构特点和存在的问题如表1所示。在众多防污涂料中，有机硅低表面能的污损可脱附型涂料成为目前防污涂料研究的热点。这是由于其自身的低表面能性质可使污损物难以在表面附着，即使附着也不牢固，在水流或其它外力作用下易脱落，在海洋防污、医疗卫生、公共卫生等领域具有巨大的应用潜力。
低表面能防污涂料的低表面能性质减少了其与污损物之间的附着力，同时也减弱了涂层与基材之间的附着力。但可以通过引入环氧基团、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、多巴胺等极性基团与基材形成氢键，有效提高涂层与基材的附着力，增强涂层的机械性能。将有机硅低表面能涂料和聚氨酯结合，不仅能克服有机硅涂层机械性能差及与基材附着力差的缺点，同时还能有效地提高聚氨酯的耐水性、耐候性，成为低表面能防污涂层活跃的研究领域之一。
目前有关有机硅改性聚氨酯主要通过在软段主链引入聚二甲基硅氧烷二醇(PDMS)。四川大学谭鸿课题组(Biomacromolecules 2020,21,4,1460–1470)基于含PDMS的软段，制备了一系列有机硅改性聚氨酯，成膜过程中，硅易向表面迁移，极大程度提高了聚氨酯涂层的耐水解性能。然而，通过软段主链引入硅，涂层机械性能差。而且现有有机硅改性聚氨酯多基于溶剂型聚氨酯，含有大量挥发性有机化合物(VOC)，或直接将预聚物浇筑后固化成膜，不利于长期储存和运输。水性聚氨酯涂料以水为分散介质，既承继了溶剂型聚氨酯强附着力、高硬度、高耐磨等优点，又有着低VOC的优势，可有效减少环境污染和对人类健康的危害。而且目前有机硅改性聚氨酯的原材料多来源于日益枯竭的石化资源，发展天然可再生的资源替代石化资源合成聚氨酯成为实现高分子材料可持续发展的一个重要方向。由典型绿色可再生植物油资源合成的多元醇，其甘油三脂结构赋予聚氨酯良好的生物降解性能，多羟基官能团结构可提高聚氨酯涂膜交联度、力学性能和耐水性。然而目前硅氟改性植物油基水性聚氨酯的研究相对较少，开发有机硅植物油多元醇用于制备水性聚氨酯防污涂料具有重要研究价值。
发明内容
本发明的目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种制备过程简单、易于控制，便于实现工业化生产的有机硅植物油基多元醇的制备方法，该方法制得的有机硅植物油多元醇同时具有交联作用的多羟基结构和防止微生物和蛋白质黏度的低表面能结构，且在常温下为液态。
为了实现以上发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种有机硅植物油基多元醇的制备方法，包括以下步骤：将环氧化植物油和有机硅单体进行环氧开环反应，即得有机硅植物油基多元醇；所述有机硅单体的结构式为
Figure BDA0003359339160000021
其中，R为甲基或者乙基，R1为烷基、取代烷基或杂烷基的一种，R2为羟基、氨基或羧基的一种。
相比于现有技术，本发明通过特定原料进行环氧开环反应，在植物油脂肪酸侧链上偶联上有机硅得到具有防污活性的有机硅植物油基多元醇，制备过程简单、易于控制，便于实现工业化生产，而且该多元醇。主要原料采用来源于绿色可再生的植物油资源，代替石油化工产品，增加了由其制备的聚合物的可降解性和安全性，不产生二次污染，有助于减缓全球性的化石资源过度消耗、能源和环境问题。制得的有机硅植物油基多元醇同时具有交联作用的多羟基结构和防止微生物和蛋白质黏度的低表面能结构，且在常温下为液态，将其作为多元醇引入聚氨酯时，有机硅可向表面迁移、聚氨酯侧链烷氧基水解缩合原位生成化学键合纳米SiO2，构建了从表层到底层不同Si浓度梯度的防污结构及表面超疏水纳米拓扑防污结构，以及同时利用植物油基水性聚氨酯的可生物降解性，可实现涂层降解自抛光和长效防污的协调统一。其次，有机硅植物油多元醇的多羟基结构及烷氧基水解交联作用，赋予了水性聚氨酯更优异的力学性能和耐水性能，进而广泛应用于纺织、日用品、海洋防污和医疗卫生领域。
优选地，所述环氧化植物油为环氧化的大豆油、蓖麻油、桐油、葵花籽油、亚麻籽油、棉籽油或橄榄油中的一种或几种。
优选地，所述环氧化植物油中的环氧基团数量不少于3个，所述有机硅单体可修饰在环氧基团被开环后的任一侧。
优选地，有机硅单体的结构式中，n为0～3的整数。
下面以结构式如下的环氧化植物油为例进行说明：
环氧植物油的结构式为：
Figure BDA0003359339160000031
经环氧开环后，如式(1)中的1、2位，3、4位，5、6位和7、8位的环氧基团被开环，此时
Figure BDA0003359339160000032
可修饰在1、2位中的任意一个位置，3、4位中的任意一个位置，5、6位中的任意一个位置和7、8位中的任意一个位置。如结构式如式(2)所示的有机硅植物油基多元醇，
Figure BDA0003359339160000033
修饰在1，3，5，8位上：
Figure BDA0003359339160000041
其中，R为甲基或乙基，R1为烷基、取代烷基或杂烷基的一种，R'为-O-、酯基、-N-或-NH-的一种。
优选地，所述环氧化植物油中的环氧基与所述有机硅单体中的R2的摩尔比为1.0:1.2～5。
优选地，所述环氧开环反应的温度为45～120℃，时间为20～120min。
更为优选地，所述环氧开环反应的时间为30min。
优选地，所述环氧开环反应不需催化剂或者选用以下催化剂中的一种或多种：四氟硼酸、乙醇钠、三氟化硼乙醚，所述催化剂用量为所述环氧化植物油和所述有机硅单体的质量总和的0.1～5％。具体地，环氧开环反应中，当R2为羧基时，可不采用催化剂；当R2为氨基或者羟基时，选用的催化剂为四氟硼酸、乙醇钠或三氟化硼乙醚中的一种或几种。
优选地，环氧开环反应前，所述环氧植物油、有机硅单体和引发剂于有机溶剂中混合溶解；所述环氧开环反应后还包括萃取、干燥、过滤、蒸发、干燥的步骤。具体地，所述环氧开环反应后的处理过程如下：将反应后的产物用乙酸乙酯萃取，然后用无水硫酸镁干燥，过滤并旋转蒸发以除去乙酸乙酯，然后在真空下在45℃干燥过夜。
优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚、乙醚或四氯甲烷中的一种或几种。
另一方面，本发明还提供了一种有机硅植物油基多元醇，其通过以上制备方法制备而成。
此外，上述有机硅植物油基多元醇在制备聚氨酯中的应用也在本发明的保护范围内。
本发明提供的有机硅植物油基多元醇来源于可再生生物质资源，同时具有交联作用的多羟基结构和侧链悬挂低表面能防污链，且在常温下为液态，具有明显的相容性的优势；将其作为多元醇用于制备水性聚氨酯时，可赋予水性聚氨酯乳液良好的储存稳定性，提高水性聚氨酯的交联度，进而提高其力学性能和耐水性，有机硅定量引入水性聚氨酯中，其可向表面迁移、聚氨酯侧链烷氧基水解缩合原位生成化学键合纳米SiO2，构建了从表层到底层不同Si浓度梯度的防污结构及表面超疏水纳米拓扑结构，以及同时利用植物油基水性聚氨酯的可生物降解性，可实现涂层降解自抛光和长效防污的协调统一。
附图说明
图1为实施例1和2制备有机硅植物油基多元醇的反应路线图；
图2为实施例3和4制备有机硅植物油基多元醇的反应路线图；
图3为实施例5和6制备有机硅植物油基多元醇的反应路线图；
图4为实施例1～6制备的有机硅植物油基多元醇的凝胶渗透色谱图；
图5为实施例7、9、10、11制得的防污水性聚氨酯乳液的抗细菌粘附率柱状图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
对各实施例提供的有机硅植物油基多元醇、有机硅改性水性聚氨酯乳液或水性聚氨酯涂膜材料进行如下表征。
(1)凝胶渗透色谱(GPC)
采用岛津公司的Prominence GPC系统测定样品分子量。系统配备RID-10A示差折光检测器以及Shodex KF804L和KF802.5色谱柱。以四氢呋喃为流动相，流速和柱温分别为0.3mL/min和30℃。以聚苯乙烯为标准样。
(2)羟值的测定
根据AOCS Official Method Te 1a-64法对扩链剂中的羧基进行测定。具体操作如下：向锥形瓶中加入1g的扩链剂和15g的无水乙醇并溶解，并加入3-5滴酚酞指示剂，然后用0.5mol L-1氢氧化钾溶液滴定。
根据Unilever法对试样中的羟基含量进行测定。具体操作如下：向锥形瓶中加入10g的乙酸酐和吡啶混合物(质量比为1:9)以及1.0g多元醇。混合物在90-100℃反应1h后，加入25mL吡啶和10mL去离子水。继续反应20min后，产物在酚酞为指示剂下用0.5mol L-1氢氧化钾溶液滴定。空白测定以相似的步骤进行。
(3)水性聚氨酯乳液稳定性
使用上海托莫斯科学仪器公司的Tomos 3-18离心机，以3000rpm的速度离心样品30min来表征的水性聚氨酯乳液稳定性。
(4)粒径分布和Zeta电位
用英国马尔文仪器有限公司的zeta-sizer Nano ZSE测量水性聚氨酯乳液的粒径分布和Zeta电位，在测试前将样品稀释至约0.01wt％。
(5)接触角
采用水滴形状分析系统DSA 100(Krüss，Hamburg，Germany)，室温下使用3μL蒸馏水。测试结果为三次重复与水接触10s后的平均值。
(6)防污性能
防污性能根据文献中的摇瓶法进行，具体过程如下：将本实验室保存的能够产生生物被膜的细菌(S.aureus M4、S.aureus S45、E.coli DH5α/p253)培养至生长对数期(OD600～0.5)后稀释100倍，制得106CFU/mL菌液。分别取5mL各菌液加至康宁6孔板每孔中，小心用无菌镊子将1cm2不同植物油基水性聚氨酯膜材料、Nylon(本实验室用于接合转移实验的0.22微米尼龙材质微孔滤膜作为对照样)加至相应的菌液中，37℃静置培养24h。使用无菌PBS缓冲溶液将4种材料清洗3遍并将其转移至另一无菌EP管，再加入5mL无菌PBS，超生清洗30min，将黏附于各材料上的细菌洗脱至PBS，并经10倍倍比稀释后，将各梯度稀释液滴板于MH琼脂培养基。将平板放置于37℃恒温培养箱培养15h，观察并计数。
抗粘附率(％)＝(尼龙膜上粘附活菌数-聚氨酯膜上粘附活菌数)/尼龙膜上粘附活菌数×100％。
以下实施例中，实施例1～6为有机硅植物油基多元醇及其制备方法，制备步骤为将环氧化植物油和有机硅单体进行环氧开环反应，即得有机硅植物油基多元醇；所述有机硅单体的结构式为
Figure BDA0003359339160000061
其中，R为甲基或者乙基，R1为烷基、取代烷基或杂烷基的一种，R2为羟基、氨基或羧基的一种。实施例1～6的制备条件如表2所示。
表2植物油基防污多元醇的制备条件
Figure BDA0003359339160000062
Figure BDA0003359339160000071
实施例1～2：
实施例1～2提供一系列有机硅植物油基多元醇，分别采用含羧基的不同结构的有机硅开环环氧化的大豆油制备得到，具体过程如下。
将含羧基的有机硅单体加入反应瓶中，通入氮气保护，然后加热至80-120℃，按比例滴入环氧化植物油，产物用乙酸乙酯萃取，并用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥。将产物过滤并旋转蒸发以除去乙酸乙酯，然后在真空下在45℃干燥过夜，得到侧链含低表面能有机硅的植物油基多元醇。具体制备条件如表2所示，反应路线如图1所示。
实施例3～4：
实施例3～4提供一系列有机硅植物油基多元醇，分别通过环氧化的植物油和不同结构的含羟基的有机硅开环反应制备得到，具体过程如下。
将含羟基的有机硅单体和催化剂加入反应瓶中，混合均匀，然后加热至40-80℃，按比例滴入环氧化植物油，继续反应20-120min，产物用乙酸乙酯萃取，并用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥。将产物过滤并旋转蒸发以除去乙酸乙酯，然后在真空下在45℃干燥过夜，得到侧链含低表面能有机硅的植物油基多元醇。具体反应条件如表1所示，反应路线如图2所示。
实施例5～6：
实施例5～6提供一系列有机硅植物油基多元醇，分别通过环氧化的大豆油和不同结构的含氨基的有机硅开环反应制备得到，具体过程如下。
将含羟基的有机硅单体和催化剂加入反应瓶中，混合均匀，然后加热至40-80℃，按比例滴入环氧化植物油，继续反应60min，产物用乙酸乙酯萃取，并用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥。将产物过滤并旋转蒸发以除去乙酸乙酯，然后在真空下在45℃干燥过夜，得到侧链含低表面能有机硅的植物油基多元醇。具体反应条件如表1，反应路线如图3所示。
有机硅植物油基多元醇的表征
通过滴定产物的羟值和酸值，确定有机硅植物油基多元醇的羟值，结果如表3所示，同时利用GPC对产物植物油基多元醇的结构进行了表征，结果如图4所示。
表3植物油基多元醇羟值和分子量
Figure BDA0003359339160000081
如表3所示，所得植物油基的羟值从123至147mg KOH/g，表明经过有机硅开环后，所得产物生成了大量的羟基官能团。
图4为实施例1～6制得的有机硅植物油基多元醇的凝胶渗透色谱(GPC)图。从图可知，与原环氧植物油相比，得到的产物的保留时间向左移动(保留时间位于17-18.5min之间)，说明产物分子量增大，有机硅成功开环环氧植物油。
实施例7～15有机硅植物油基多元醇的应用
将实施例1～6制得的有机硅植物油基多元醇应用到水性聚氨酯的制备中，得到一系列防污有机硅改性水性聚氨酯乳液。
具体的，通过如下步骤制备有机硅改性水性聚氨酯乳液：分别将实施例1～6制备的有机硅植物油基多元醇和二异氰酸酯加入配有机械搅拌的双颈烧瓶中，并在50～90℃的温度下搅拌混合10～30分钟(反应阶段1)。然后，加入催化剂(多元醇的1％质量分数)和扩链剂继续反应10～30分钟(反应阶段2)。随后加入20％～50％固含量的丁酮(MEK)以降低体系的粘度继续反应30～150分钟。然后，当温度冷却至室温，将体系用中和剂中和，搅拌约5～60分钟(中和时间)。最后，将混合物用蒸馏水以400～1000rpm的速度乳化30～120分钟(乳化时间)，然后通过旋转蒸发除去过量的MEK，以获得固体含量为15～35％的水性聚氨酯(PU)。表4和表5为各实施例的具体参数条件。
表4实施例7～15水性聚氨酯乳液的实验参数
Figure BDA0003359339160000082
Figure BDA0003359339160000091
表5实施例7～15水性聚氨酯乳液的实验条件
Figure BDA0003359339160000092
注：a:有机硅植物油基防污多元醇的羟基摩尔当量；b:扩链剂的羟基摩尔当量。
对比例
本对比例提供一种不含有机硅的植物油多元醇制备得到的水性聚氨酯乳液，其具体制备过程如下。
将蓖麻油多元醇(可直接购买，CAS：8001-79-4)和IPDI加入配有机械搅拌的双颈烧瓶中，并在78℃的温度下搅拌混合10分钟。然后，DBTDL(多元醇的1％质量分数)加入到混合物中，然后反应10-30分钟。随后加入DMPA扩链反应30min后，加入40wt.％丁酮以降低体系的粘度。然后，继续反应2h，将体系用TEA中和，搅拌约30分钟。其中OH(多元醇):NCO:OH(扩链剂)的摩尔比为1：2：0.99：最后加入水以600rpm的速度乳化2小时，然后通过旋转蒸发除去过量的MEK，以获得固体含量为15％的水性聚氨酯乳液。
测试分析
将对比例所得到的水性聚氨酯乳液及实施例7～15得到的有机硅改性防污水性聚氨酯乳液倒入硅胶模具中并在室温下干燥，得到薄膜用于进一步分析。在测试之前，将所有样品在60℃下干燥超过12h。
测定结果如表6所示。
表6.实施例7～15及对比例所得水性聚氨酯乳液的粒径、zeta电位、水接触角
样品 粒径(nm) Zeta电位(mV) 存储稳定性(月) 水接触角(°)
实施例7 422.6±0.1 -42.7±5.2 ＞24 136.2±2.4
实施例8 329.8±0.8 -41.2±2.8 ＞24 130.1±2.9
实施例9 347.6±1.3 -48.3±9.6 ＞24 121.9±1.8
实施例10 346.6±2.2 -49.4±4.8 ＞24 140.6±4.7
实施例11 319.8±0.4 -51.6±3.3 ＞24 134.4±4.2
实施例12 249.9±6.4 -48.3±9.6 ＞24 128.1±3.6
实施例13 245.4±1.8 51.6±2.2 ＞24 142.2±3.4
实施例14 263.4±1.2 53.5±1.9 ＞24 135.7±2.4
实施例15 197.4±1.4 44.1±43.2 ＞24 130.4±6.2
对比例 20.3±12.6 -40.4±1.5 ＞24 62.3±1.4
从表6可以看出，实施例7～15所得有机硅改性防污水性聚氨酯乳液，其粒径在163.4-422.6nm之间，粒径均高于对比例(20.3nm)，表明有机硅的引入，降低了水性聚氨酯的亲水性。实施例7～12所得水性聚氨酯结构中，随着亲水扩链剂含量增加，有机硅植物油基防污多元醇含量减少，聚氨酯乳液粒径逐渐增大，这是由于聚氨酯整体亲水性降低的原因；其次，随着水性聚氨酯中和度的增大，乳化过程中生成的亲水的季铵盐含量增加，促进了水性聚氨酯亲水性，因此，所得水性聚氨酯乳液粒径逐渐降低(实施例13-15)。
将所得水性聚氨酯乳液倒入聚四氟乙烯或者硅化处理的玻璃模具中，室温放置水分挥发，待膜表面干燥不黏手后，再放入60℃普通烘箱干燥2天，即得所述防污植物油基水性聚氨酯涂膜，用于进行接触角及防污性能测试。接触角结果如表6所示。我们可以看到，采用有机硅多元醇制备的水性聚氨酯涂膜水接触角(121.0-142.2°)远远高于不含硅的对比例(62.3°)，表明有机硅的引入，极大提高了涂膜的疏水性，从而有利于涂膜的防污性。这是由于在成膜过程中，低表面能的有机硅向气液界面迁移(即涂膜表面)，导致涂膜表面聚集大量疏水的有机硅结构，从而提高了涂膜的疏水性。
选择实施例7、9、10、11所得水性聚氨酯的涂膜，采用摇床震荡法表征其防污性能，对比例作为对照样，研究涂层中有机硅含量对涂层防污性能的影响规律。将实施例7、9、10、11和对比例所得聚氨酯涂膜和Nylon(本实验室用于接合转移实验的0.22微米尼龙材质微孔滤膜)裁为1×1cm2大小样品，放入无菌6孔板中，紫外灭菌2h待用。将本实验室保存的能够产生物被膜的细菌金黄色葡萄球菌(S.aureus M4、S.aureus S45)、革兰氏阴性菌(E.coli ATCC 25922)培养至生长对数期(OD600值为0.5)后稀释，制得106CFU/mL菌液。分别取5mL菌液加至放有涂膜样品的6孔板中，37℃静置培养24h。使用无菌PBS缓冲溶液将4种材料清洗3遍并将其转移至另一无菌EP管，再加入5mL无菌PBS，超生清洗30min，将黏附于各材料上的细菌洗脱至PBS，并经10倍倍比稀释后，将各梯度稀释液滴板于MH琼脂培养基。将平板放置于37℃恒温培养箱培养15h，观察并计数。实验结果如图5所示，通过平板计数得到涂膜对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌S.aureus M4、S.aureus S45)、革兰氏阴性菌E.coliATCC 25922抗黏附效果，其中金黄色葡萄球菌S.aureus S45极易形成生物膜。这两种细菌均能以较高的黏附率黏附于对照样尼龙膜和不含有机硅的聚氨酯表面，引入有机硅多元醇后，聚氨酯膜表面粘附细菌数明显降低，抗黏附率超过90％，最高等达到99％的抗细菌粘附性能(图5)。表明引入低表面能有机硅防污多元醇可有效提高聚氨酯膜的抗细菌黏附能力。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有机硅植物油基多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧化植物油和有机硅单体进行环氧开环反应，即得有机硅植物油基多元醇；所述有机硅单体的结构式为
Figure FDA0003359339150000011
其中，R为甲基或者乙基，R1为烷基、取代烷基或杂烷基的一种，R2为羟基、氨基或羧基的一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化植物油为环氧化的大豆油、蓖麻油、桐油、葵花籽油、亚麻籽油、棉籽油或橄榄油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化植物油中的环氧基团数量不少于3个，所述有机硅单体可修饰在环氧基团被开环后的任一侧。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化植物油中的环氧基与所述有机硅单体中的R2的摩尔比为1.0:1.2～5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧开环反应的温度为45～120℃，时间为20～120min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧开环反应不需催化剂或者选用以下催化剂中的一种或多种：四氟硼酸、乙醇钠、三氟化硼乙醚，所述催化剂用量为所述环氧化植物油和所述有机硅单体的质量总和的0.1～5％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，环氧开环反应前，所述环氧植物油、有机硅单体和引发剂于有机溶剂中混合溶解；所述环氧开环反应后还包括萃取、干燥、过滤、蒸发、干燥的步骤。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚、乙醚或四氯甲烷中的一种或几种。
9.一种有机硅植物油基多元醇，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制备而成。
10.权利要求9所述有机硅植物油基多元醇在制备聚氨酯中的应用。
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