[发明专利]二聚脂肪酸多元醇、其制备方法、以其在聚氨酯泡沫塑料中的应用

说明书

一、技术领域

本发明属于有机高分子化合物；其制备或化学加工；以其为基料的组合物，特别涉及一种二聚脂肪酸多元醇、其制备方法、以其在聚氨酯泡沫塑料中的应用。

二、背景技术

现有技术：众所周知，目前化工行业使用的原材料，都取自石油资源，面临石油紧缺和涨价，而生物质资源是唯一取之不尽的。在众多生物质资源中脂肪酸就是占有量较多的一种。在众多合成材料中，聚氨酯软、硬泡沫塑料等聚氨酯产品是现代塑料工业发展最快的工业之一，因其绝热性好、电学性能、声学性能和耐化学性能优越，并具有优异的强度、耐撕裂性被广泛用于家电、石化、建筑、车辆、航空、机械仪表等领域作为绝热材料或结构材料。其中多元醇组分按化合物化学结构分成聚酯多元醇和聚醚多元醇。拜耳(中国)有限公司CN1621429A[2005.6.1]，使用以芳香族酸酐为基础的聚酯多元醇和以脂族单一二-或多胺为基础的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，用于硬质聚氨酯泡沫塑料。美国纳幕尔杜邦公司CN1668668A[2005.9.14]，使用芳族聚酯多元醇；德国巴斯夫股份公司CN1656140A[2005.8.17]；烟台万华聚氨酯股份有限公司CN1247656C[2006.3.29]，制备聚酯多元醇使用了己二酸、邻(对)苯二甲酸；蔡秋娟CN1271112C[2006.8.23]，使用聚对苯二甲酸乙二酯废料和聚对苯二甲酸二丁酯废料制备聚酯多元醇。

以上技术使用的原材料，都取自石油资源，面临石油紧缺和涨价，在市场竞争中容易造成产品价格不稳定，给用户带来困难。另外，大量使用石油资源也会造成环保问题。在当今技术发展中大量使用生物质资源是一种趋势。此外，聚氨酯产品中因为使用了现有的聚酯多元醇，其产品的耐热性能、强度、耐撕裂性还不能满足技术发展的要求。

三、发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种来源于生物质资源的二聚脂肪酸多元醇、其制备方法、以其在聚氨酯泡沫塑料中的应用，使得产品的耐热性能、强度、耐撕裂性明显提高。

本发明的技术解决方案为一种二聚脂肪酸多元醇，具有以下化学结构式：

其中n1＝1～12；

n2＝1～10；

一种二聚脂肪酸多元醇的制备方法，制备步骤为：将新鲜或废弃的植物油经常规技术进行甲醇醇解得到脂肪酸甲酯；将上步得到的脂肪酸甲酯经常规技术进行热聚合、蒸馏除去低沸点的脂肪酸单酯，得二聚脂肪酸甲酯，纯度在95％以上，将二聚脂肪酸甲酯加入多元醇中，其中二聚脂肪酸甲酯与多元醇的质量比为1∶1～4，同时加入二聚脂肪酸甲酯质量0.1～3％的氧化锌，将上述反应体系加热至100～220℃进行酯交换反应，直至没有甲醇蒸出时终止反应，把反应体系中多余的醇在100～200℃/10～30mmHg减压蒸馏回收，得到二聚脂肪酸多元醇。多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、二乙二醇或三乙二醇中的一种或几种混合的二聚脂肪酸酯。一种硬质聚氨酯泡沫塑料的配方，由发泡剂、组合多元醇和异氰酸酯组成，其中组合多元醇与发泡剂的质量比为100∶0～35，发泡反应时，异氰酸酯与组合聚醚、酯按NCO/OH的摩尔比为1.0～2.5，所述组合多元醇的配比为二聚脂肪酸多元醇35～80％，其它聚醚多元醇10～55％，催化剂0.1～4％，泡沫稳定剂0.5～4％，水0.01～2％；其中，其它聚醚多元醇为南京金陵石化公司生产N835羟值480mgKOH/g、N635羟值500mgKOH/g、N-1羟值450mgKOH/g、青岛金北洋工程有限公司4110羟值430mgKOH/g或4301羟值250mgKOH/g；催化剂一般为复合催化剂，可以是胺类催化剂或胺类催化剂和锡类催化剂的混合物，胺类催化剂选自：N，N，-二甲基环己胺、三亚乙基二胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、异丙醇胺或季胺盐，可以是上述物质之一，也可以两种以上以任意比例的混合物；锡类催化剂选自：二月桂酸二正丁基锡；泡沫稳定剂为硅-氧或硅-炭型表面活性剂。

本发明的有益效果为：本发明获得如下技术效果：

1.利用一种生物质资源菜子油、大豆油、椰子油、棕榈油、花生油或者他们中经过食品加工后的废弃回收油脂等经过醇解、热聚、酯交换反应得到二聚肪酸多元醇。使生物质油脂资源通过本发明的深加工技术得到了高品质的化工原料。

2.得到的二聚肪酸多元醇用于硬质聚氨酯泡沫塑料，其性能同其他原料相比，如苯酐聚酯多元醇。表明其具有良好的耐热性能、强度、耐撕裂性。因为二聚脂肪酸多元醇在分子中除了活性基羟基，还具有长链烷烃基，所以增加了油溶性，在配方里同其他试剂有很好的互溶性。