[发明专利]固体酸催化竹屑液化用以制备生物基聚醚多元醇的方法

说明书

本发明公开了一种固体酸催化竹屑液化用以制备生物基聚醚多元醇的方法，属一种生物基聚醚多元醇的方法，所述方法通过以固体磷酸作为竹屑原料的催化剂，于多元醇体系中在高温下反应，然后用二氧六环洗涤反应后的产物，以获得生物基聚醚多元醇与二氧六环的混合物，经过在真空环境中进行旋转蒸发除去二氧六环，从而得到生物基聚醚多元醇；同时本发明所提供的方法经过固体磷酸和多元醇分别作为催化剂与反应介质制备生物基聚醚多元醇，易于操作，且反应条件温和，实施方法所产生的三废少，处理方便，是一个具有经济价值和绿色环保的技术，易于推广。

技术领域

本发明涉及一种生物基聚醚多元醇的方法，更具体的说，本发明主要涉及一种固体酸催化竹屑液化用以制备生物基聚醚多元醇的方法。

背景技术

生产聚氨酯泡沫中的多元醇大多是由石化资源为原料开发而得，然而随着石化资源的日渐枯竭，且为了减少聚氨酯泡沫产生的白色污染，开发可降解聚氨酯泡沫的生产变得尤为重要。目前，对于可降解聚氨酯泡沫的研究方向主要是利用生物基多元醇来替代石油基多元醇。竹屑主要组成是半纤维素、纤维素和木质素，由于它们的多羟基结构，完全可以作为制备生物基多元醇的原料，然而常压竹屑等生物质通常属于固态，因此通常使用酸催化剂在多元醇体系下对其液化，但目前所采用的酸催化剂通常是硫酸，盐酸和磷酸等均相酸，反应后产物的酸性太强，对设备腐蚀严重，废水排放量大，同时，残留在生物基聚醚多元醇的酸也会影响到后续生产聚氨酯泡沫的发泡过程，给大规模工业生产带来很多问题，因而有必要针对此类技术做进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种固体酸催化竹屑液化用以制备生物基聚醚多元醇的方法，以期望解决现有技术中同类技术采用硫酸作为酸催化剂，对设备腐蚀严重，废水排放量大，且聚醚多元醇中的酸会影响到后续生产聚氨酯泡沫的发泡过程等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案。

本发明所提供的一种固体酸催化竹屑液化用以制备生物基聚醚多元醇的方法，所述的方法包括如下步骤。

步骤A、制备固体磷酸，将二氧化硅载体置于100-300℃的环境中干燥4-24h；然后将干燥后的二氧化硅载体加入磷酸溶液中，使混合液中的硅与磷的摩尔比为1:2-5，搅拌均匀后焙烧12-60h，即得到具有酸催化性能的固体磷酸。

步骤B、制备生物基聚醚多元醇，将竹屑与加入多元醇溶液中混合，然后再向其中加入固体磷酸，反应得到的产物使用二氧六环与水的混合液进行洗涤，然后收集滤液。

步骤C、收集生物基聚醚多元醇，将收集的滤液置于空度为-0.09Mpa的环境中，沸点为80℃的剩余液体即为生物基聚醚多元醇。

作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中的二氧化硅载体为硅藻土、介孔二氧化硅和硅胶材料中的一种或多种的混合物。

更进一步的技术方案是：所述步骤B中的多元醇溶液为聚乙二醇400与甘油的混合物。

更进一步的技术方案是：所述步骤B中竹屑与多元醇溶液的质量比为1:8，竹屑与固体磷酸的质量比为10:3。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中将搅拌均匀的混合液在马弗炉中以200-500摄氏度的温度焙烧。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中磷酸溶液中磷酸的含量为85％。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过以固体磷酸作为竹屑原料的催化剂，于多元醇体系中在高温下反应，然后用二氧六环洗涤反应后的产物，以获得生物基聚醚多元醇与二氧六环的混合物，经过在真空环境中进行旋转蒸发除去二氧六环，从而得到生物基聚醚多元醇；同时本发明所提供的方法经过固体磷酸和多元醇分别作为催化剂与反应介质制备生物基聚醚多元醇，易于操作，且反应条件温和，实施方法所产生的三废少，处理方便，是一个具有经济价值和绿色环保的技术，易于推广。

具体实施方式