[发明专利]一种利用生物质制备聚芳基醚多元醇的方法

说明书

本发明涉及聚醚多元醇技术领域，提供了一种利用生物质制备聚芳基醚多元醇的方法，本发明使用氯化胆碱、草酸和乙二醇组成的低共熔溶剂对生物质进行热处理，热处理物料经除杂后使用有机溶剂/水共溶剂进行萃取分离，即可得到聚芳基醚多元醇。本发明直接从生物质制备聚芳基醚多元醇，减少了石油基化学品的使用，简化了制备步骤；避免了有毒有害的溶剂或催化剂的使用，降低了成本，更加环保；本发明采用有机溶剂/水共溶剂萃取分离聚芳基醚多元醇，操作简单，易规模化制备；进一步的，本发明的制备条件温和，能耗低；本发明的以上优点均有利于聚芳基醚多元醇的简单、大规模制备，进而促进环保型聚氨酯发泡材料的开发利用，具有实际意义。

技术领域

本发明涉及聚醚多元醇技术领域，特别涉及一种利用生物质制备聚芳基醚多元醇的方法。

背景技术

聚醚多元醇是一种用来制备聚氨酯等材料的重要原料，工业上主要从石油化工化学品经一系列的复杂工艺制备而来。聚芳基醚多元醇由于其含有芳香结构，因此形成的聚氨酯材料具有耐热、阻燃等特点，是制备耐热、阻燃聚氨酯发泡材料的重要原料之一。

现有的聚芳基醚多元醇的制备方法多数采用石油基化学品通过复杂的制备工艺得到；近些年来，随着人们环保意识的增强，开发生物基环保材料备受关注，开发生物质基的聚芳基醚多元醇对于制备环保可降解聚氨酯材料具有重要意义。已有的研究报道了制备木质素基聚醚多元醇，其具体工艺可分为两部分：一、木质素分离，然后木质素改性，再进行聚合反应得到木质素基聚醚多元醇；二、木质素分离，木质素液化成小分子，再进行聚合反应得到木质素基聚醚多元醇。然而，以上方法均存在制备工艺复杂、步骤繁琐、能耗高、使用大量有毒有害的溶剂和催化剂等缺点。目前并没有采用环保溶剂、直接从生物质制备聚芳基醚多元醇的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种利用生物质制备聚芳基醚多元醇的方法。本发明提供的方法采用绿色环保溶剂(低共熔溶剂)处理生物质，直接从生物质制备聚芳基醚多元醇，并且采用有机溶剂/水共溶剂从低共熔溶剂处理后的混合物中直接分离出聚芳基醚多元醇，操作简单易行、环保性强、能耗低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种利用生物质制备聚芳基醚多元醇的方法，包括以下步骤：

(1)将生物质原料和低共熔溶剂混合进行热处理，得到热处理物料；所述低共熔溶剂由氯化胆碱、草酸和乙二醇组成；

(2)将所述热处理物料和乙醇混合进行除杂，然后去除乙醇，得到低共熔溶剂和聚芳基醚多元醇的混合物；

(3)使用有机溶剂/水共溶剂对所述低共熔溶剂和聚芳基醚多元醇的混合物进行萃取分离，得到聚芳基醚多元醇。

优选的，所述生物质原料为阔叶树材和/或针叶树材。

优选的，所述生物质原料和低共熔溶剂的质量比为(0.5～3):(30～50)。

优选的，所述氯化胆碱、草酸和乙二醇的摩尔比为120:(2.4～24):240或120:120:(40～360)。

优选的，当所述氯化胆碱、草酸和乙二醇的摩尔比为120:(2.4～24):240时，所述热处理的温度为80～100℃，时间为6～24h；当所述氯化胆碱、草酸和乙二醇的摩尔比为120:120:(40～360)时，所述热处理的温度为100～140℃，时间为10～60min。

优选的，所述除杂为过滤除杂。

优选的，所述有机溶剂/水共溶剂中的有机溶剂包括四氢呋喃和/或甲基四氢呋喃。

优选的，所述有机溶剂/水共溶剂中有机溶剂和水的体积比为(0.8～2.5):1。

优选的，所述萃取分离后得到的水相通过减压蒸馏回收低共熔溶剂。