[发明专利]生物基聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种生物基聚醚多元醇的制备方法。包括以下步骤：以一种或多种不同官能度的生物基起始剂，添加一定比例的木质素盐，一定比例的小分子胺，在碱性催化剂作用下与环氧烷烃进行聚合反应，得到生物基聚醚多元醇产品。本发明使用可再生的生物基起始剂替代石油基起始剂制备聚醚多元醇，原料来源广泛，可以减少对不可再生资源的依赖。木质素盐的加入可以解决生物质聚醚转化率低，分子量分布宽的问题，使得通常纯度不高的生物基起始剂的烷烃聚合转化率得到提升，聚醚多元醇产品的羟值更接近于理论羟值，不饱和值更低，下游产品应用品质更佳。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种生物基聚醚多元醇的制备方法。

背景技术

聚醚多元醇(PPG)和聚合物多元醇(POP)是聚氨酯(PU)工业的重要原料。聚氨酯制品由于其有优良的物理机械性能，易加工性，制品繁多，用途广泛。应用领域涉及汽车、火车、轮船、飞机、航天、家具、家电、建筑、医药卫生、矿山、水力、电力、电子、农业等行业。

通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主，通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂，以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂，以氧化丙烯(环氧丙烷，简称PO)或者氧化丙烯和氧化乙烯(环氧乙烷，简称EO)的混合物为单体，在一定的温度及压力下进行开环聚合，得到粗聚醚多元醇，再经过中和、精制等步骤，制得聚醚多元醇成品。

聚醚多元醇的性能与起始剂关系密切，也与分子中氧化烯烃链长度及排列结构有关。聚醚多元醇的官能度取决于合成时所选择的起始剂的种类及其活泼氢的数目。合成聚醚多元醇的起始剂按活性基团性质区分，主要有含羟基的低分子化合物和含氨基或含羟基、氨基的低分子化合物。最常用的起始剂有乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、甘露醇、季戊四醇、双酚A、双酚S、乙二胺、三乙醇胺、三乙烯二胺、甲苯二胺等。为了得到合适的官能度、粘度等性质的聚醚多元醇，也经常会采用混合起始剂生产聚醚。

但上述起始剂的原料大多是日渐稀缺的一次性石化产品，所以近些年，生物基聚醚多元醇成为发展的趋势。生物基聚醚多元醇通常是以生物基起始剂与环氧烯烃进行聚合，这类新的可再生资源的使用在减轻能源压力和保护环境方面来说，都有着很大优势。

但目前生物基聚醚多元醇合成的起始剂，因纯度低、杂质复杂、粘度大等的问题，在进行氧化烯烃加成时的反应活性也不尽相同，引发往往非常困难，引发后又很可能聚合不均，导致合成的聚醚多元醇存在实际羟值较理论羟值明显偏高，不饱和值偏大，分子量分布过宽的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种生物基聚醚多元醇的制备方法，此方法使用可再生的生物基起始剂替代石油基起始剂制备聚醚多元醇，原料来源广泛，可以减少对不可再生资源的依赖；木质素盐的加入可以解决生物质聚醚转化率低，分子量分布宽的问题，使得通常纯度不高的生物基起始剂的烷烃聚合转化率得到提升；聚醚多元醇产品的羟值更接近于理论羟值，不饱和值更低。

本发明所述的生物基聚醚多元醇的制备方法，以一种或多种不同官能度的生物基起始剂，添加一定比例的木质素盐，一定比例的小分子胺，在碱性催化剂作用下与环氧烷烃进行聚合反应，得到生物基聚醚多元醇产品。

其中：

生物基起始剂为山梨醇、蓖麻油、大豆油、橄榄油、棕榈油、椰子油、桐油、梓油、木油、亚麻籽油、蔗糖、木糖醇或腰果酚中的一种或多种。

小分子胺为乙二胺、丙二胺、三乙胺、二乙醇胺或二乙烯三胺中的一种或多种。

生物基起始剂与小分子胺的质量比为100：5-100：1。

本发明采用生物基起始剂和小分子胺复配的目的是为提高聚合的活性，同时还起到降粘的作用。

木质素盐为木质素硫酸钠、木质素硫酸钙、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙中的一种或多种。