大豆油多元醇的合成與表征及其在聚氨酯硬泡中的應(yīng)用.pdf

1、本文以環(huán)氧大豆油為原料，通過(guò)與小分子醇類(lèi)(低分子量醇類(lèi))物質(zhì)反應(yīng)，合成了一系列大豆油多元醇。并對(duì)它們進(jìn)行了紅外及核磁共振氫譜表征，推測(cè)了大體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，將所合成的大豆油多元醇與異氰酸酯(多亞甲基多苯基多異氰酸酯，PAPI)反應(yīng)，制備了大豆油基聚氨酯硬泡。主要結(jié)論如下： 1.將乙醇與環(huán)氧大豆油(環(huán)氧值6％)反應(yīng)，合成了仲羥基大豆油多元醇。探討了醇/水摩爾比、催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量等合成條件對(duì)仲羥基大豆油多元醇羥值與黏度的影

2、響。較好的合成條件為：環(huán)氧大豆油50g、乙醇102g、水13.3g(醇/水摩爾比為3:1)、催化劑1.25g(催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.75％，純的催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.3％)、反應(yīng)時(shí)間30min、反應(yīng)溫度80℃、抽真空時(shí)間60min。得到的大豆油多元醇的羥值相對(duì)較高，為156.3mgKOH/g、黏度為2200mPa·s。 2.將異丙醇與環(huán)氧大豆油(環(huán)氧值6.6％)反應(yīng)，合成了仲羥基大豆油多元醇。探討了醇

3、/水摩爾比、催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量等合成條件對(duì)仲羥基大豆油多元醇羥值與黏度的影響。較好的合成條件為：環(huán)氧大豆油50g、異丙醇150g、水50g(醇/水摩爾比為9:10)、催化劑1.89g(催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.75％，純的催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.3％)、反應(yīng)時(shí)間30min、反應(yīng)溫度82℃、抽真空時(shí)間60min。得到的大豆油多元醇的羥值相對(duì)較高，為266.3mgKOH/g、黏度為33500mPa·s。

4、 3.將乙二醇與環(huán)氧大豆油(環(huán)氧值6.6％)反應(yīng)，合成了伯羥基大豆油多元醇。探討了反應(yīng)時(shí)間、催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量等合成條件對(duì)大豆油多元醇羥值與黏度的影響。較好的合成條件為：環(huán)氧大豆油50g(環(huán)氧值6.6％)、乙二醇17g、丙酮70g(包含反應(yīng)2min后補(bǔ)加的10g丙酮)、催化劑0.83g(催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.6％，純的催化劑占整個(gè)反應(yīng)體系的百分含量為0.24％)、反應(yīng)時(shí)間35min、反應(yīng)溫度82℃。得到的大

5、豆油多元醇的羥值相對(duì)較高，為200mgKOH/g，黏度為9300mPa·s。 上述1～3所制備的大豆油多元醇，經(jīng)紅外及核磁共振氫譜表征，推測(cè)了目標(biāo)產(chǎn)物，并給出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。 4.以3中合成的伯羥基大豆油多元醇為起始劑，在自制的雙金屬氰化物絡(luò)合物催化劑(DMC)催化條件下，與單體環(huán)氧丙烷(PO)進(jìn)行了開(kāi)環(huán)聚合。討論了單體用量、催化劑濃度、油浴溫度等因素對(duì)聚合行為(誘導(dǎo)期、最高壓力、最高溫度等)的影響。較適宜的聚合條件為：P

6、O用量13ml、DMC濃度在219～292ppm范圍、油浴溫度96℃、起始劑4.4g。上述條件下，反應(yīng)較為平穩(wěn)，表現(xiàn)為：最高壓力及最高溫度都不太高、誘導(dǎo)期適中。 5.將所合成的大豆油多元醇與異氰酸酯(多亞甲基多苯基多異氰酸酯，PAPI)反應(yīng)，制備了大豆油基聚氨酯硬泡。較好的大豆油基聚氨酯硬泡的配方及條件為：大豆油多元醇100g、水1g、胺類(lèi)催化劑1g、有機(jī)錫催化劑0.25g、交聯(lián)劑0.35g、表面活性劑1g、異氰酸酯指數(shù)1.1。