葵花籽油多元醇的合成工艺研究

摘要

由于聚氨酯的配方灵活，产品形式多样、性能优良，因此其用途十分广泛，市场需求增长迅速。但它的两大主要原料多元醇和异氰酸酯都是石油化工的衍生物，随着石油资源的日益短缺和石油价格的不断上涨，聚氨酯的成本也因此急剧上升。另一方面，石油基聚氨酯产品不可生物降解。用可再生的生物质资源可以合成生物基多元醇，从而再合成生物基聚氨酯，这种聚氨酯具有很好的生物可降解性。因此，开发以生物质资源特别是植物油为原料的生物基多元醇成为了目前的一个研究热点。
　　 本文在文献调研的基础上，确定了葵花籽油多元醇的合成作为研究对象。首先，以葵花籽油为原料，以硫酸铝为催化剂，以十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂，与甲酸、过氧化氢反应合成了环氧葵花籽油；然后再以氟硼酸为催化剂，使环氧葵花籽油与甲醇发生开环反应，合成了葵花籽油多元醇。
　　 对环氧葵花籽油的开环反应进行了工艺优化，分别考察了甲醇与水的摩尔比、甲醇与环氧基的摩尔比、催化剂用量和反应温度对反应转化率以及产物葵花籽油多元醇羟值和粘度的影响。优化的工艺条件为：甲醇与水摩尔比为5.0∶1，甲醇与环氧基的摩尔比为14.6∶1，催化剂质量分数为0.3Wt.％，反应温度为65℃，反应时间为30min。在此条件下，葵花籽油多元醇的羟值为190mg KOH/g，25℃时其粘度为7.8Pa·s，适用于制备聚氨酯硬泡和半硬泡。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章 文献综述

1.1生物质利用

1.1.1生物质概述

1.1.2生物质资源利用技术

1.1.3国内外生物质资源利用现状

1.2聚氨酯及其发展概述

1.2.1聚氨酯的简介

1.2.2聚氨酯化学

1.2.3多元醇

1.2.4聚氨酯行业所面临的问题及聚氨酯的发展方向

1.3生物基多元醇及其研究进展

1.3.1纤维素、木质素类生物基多元醇

1.3.2淀粉类低聚多元醇

1.3.3松香基多元醇

1.4植物油及植物油多元醇

1.4.1植物油来源

1.4.2植物油结构及化学组成

1.4.3植物油多元醇的合成方法

1.4.4植物油多元醇的应用

1.5课题的选择及研究内容

第二章 环氧葵花籽油的合成

2.1实验试剂及设备

2.2实验装置

2.3实验原理

2.4实验步骤

2.4.1反应阶段

2.4.2精制阶段

2.5环氧葵花籽油的分析实验

2.5.1环氧葵花籽油的环氧值测定

2.5.2环氧葵花籽油的红外分析

2.6结果与讨论

2.6.1环氧值分析结果

2.6.2环氧葵花籽油红外分析

第三章 葵花籽油多元醇的合成

3.1实验试剂及仪器

3.2实验装置

3.3实验原理

3.4实验步骤

3.4.1反应阶段

3.4.2精制阶段

3.5葵花籽油多元醇的分析

3.5.1葵花籽油多元醇的羟值测定

3.5.2葵花籽油多元醇的红外分析

3.5.3葵花籽油多元醇的密度测定

3.5.4葵花籽油多元醇的粘度测量

3.5.5环氧葵花籽油的转化率的计算

3.6结果与讨论

3.6.1葵花籽油多元醇的红外分析

3.6.2工艺条件优化

第四章 结论

参考文献

致谢