基于生物柴油的二聚酸聚酯多元醇酶法合成及其聚氨酯制備.pdf

1、生物柴油作為一種新型、可再生的綠色能源，為廣大研究者所關(guān)注，但目前生物柴油的生產(chǎn)成本高，單純的生物柴油產(chǎn)品不能滿足企業(yè)盈利的目的，嚴(yán)重限制了生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為改善生物柴油產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一的困境，本文在實(shí)驗(yàn)室前期探索成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合生物柴油的結(jié)構(gòu)特征，將生物柴油基二聚酸甲酯酶法合成二聚酸聚酯多元醇，并進(jìn)一步合成高價(jià)值的聚氨酯，旨在考察開(kāi)發(fā)二聚酸聚酯多元醇和聚氨酯的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果摘要如下：

2、>　　（1）利用分子蒸餾技術(shù)分離純化二聚酸甲酯。在實(shí)驗(yàn)室前期研究基礎(chǔ)上，對(duì)二聚酸甲酯進(jìn)行分離純化，得到優(yōu)化分離條件為：預(yù)熱溫度45℃，蒸發(fā)器溫度110℃（一級(jí)蒸餾）和160℃（二級(jí)蒸餾），攪拌速度100r/min，真空度2.010-2mbar，進(jìn)樣速率2mL/min；二聚酸甲酯得率達(dá)48.8％，并對(duì)所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了紅外與核磁分析，確定二聚酸甲酯被成功的分離。
　　（2）酶法合成二聚酸聚酯多元醇。考察了不同反應(yīng)條件對(duì)二聚酸聚酯多

3、元醇合成的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法對(duì)二聚酸聚酯多元醇的聚合反應(yīng)條件進(jìn)一步優(yōu)化，獲得最優(yōu)反應(yīng)條件為：加酶量2.9％，反應(yīng)溫度70℃，摩爾比EG/DAME2.2:1.0和反應(yīng)時(shí)間9.7h；所得產(chǎn)物羥值為87.47mg KOH/g，酸值為0.56mgKOH/g，相對(duì)分子量為2,000g/mol，并對(duì)所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了紅外與核磁分析。
　　（3）以二聚酸聚酯多元醇為原料合成聚氨酯。經(jīng) TGA分析合成的聚氨酯聚合物表現(xiàn)

4、出較好的熱穩(wěn)定性能。初始升溫階段聚氨酯聚合物中無(wú)揮發(fā)性成分逸出，隨著溫度的升高聚氨酯聚合物的熱分解呈階梯狀分為兩個(gè)階段：第一階段溫度區(qū)間為240–370℃，第二階段溫度區(qū)間為370–480℃；當(dāng)溫度達(dá)到480℃時(shí)，聚氨酯聚合物完全分解，無(wú)殘留。經(jīng)DSC測(cè)試分析合成的聚氨酯聚合物表現(xiàn)出較好的低溫性能。聚氨酯聚合物呈現(xiàn)出較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg=-52℃，同時(shí)只出現(xiàn)了一個(gè)Tg峰，說(shuō)明合成的聚氨酯聚合物混溶性能良好，適用于涂料類產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)