专利名称：一种玉米秸秆多元醇复合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯合成领域，具体涉及一种玉米秸秆多元醇复合物及其制 备方法。
背景技术：
聚氨酯泡沫塑料由于具有优异的热绝缘性能、力学性能，以及其良好的加 工性能，广泛应用于国民经济和国防工业各个领域。合成聚氨酯泡沫的主要原 料为聚醚(酯)多元醇和异氰酸酯。
目前，用于合成聚氨酯泡沫塑料的原料聚合物多元醇来自于石油化工产 品，随着化石能源的日益枯竭和石油化工所带来的环境问题日益突出，以_口丁再 生资源为原料制备多元醇化合物日益受到科学界的关注，以此来代替石油化工 聚合物多元醇产品。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种玉米秸秆多元醇复合物，是利用玉米秸秆多 元醇化合物代替石油化工多元醇，辅以复合催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂和交 联剂，配制而成的玉米秸秆多元醇复合物。本发明的另一目的是提供这种玉米 秸秆多元醇复合物的制备方法。
本发明要达到上述发明目的所采用的技术方案为 一种玉米秸秆多元醇复合物，包括如下质量份的组分
玉米秸秆多元醇 100份
复合催化剂 0.1 5份
泡沫稳定剂 0.5 8份
发泡剂 1 20份
交联剂 Q.5 15份所述复合催化剂为有机锡类催化剂与胺类催化剂的混合物。 所述有机锡类催化剂包括二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二乙酸二丁基 锡、硫醇二辛基锡、氯化三丁基锡中的一种或几种的混合物。
所述胺类催化剂包括N，N-二甲基环己胺、三乙烯二胺、三乙胺、N，N-二 甲基苄胺、N，N-二甲基十六胺、N-甲基马啉、N，N，-二乙基-2-甲基哌嗪、三 乙醇胺、异丙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或几种的混合物。
所述发泡剂包括水。
所述发泡剂还包括HCFC-141b、环戊烷、异戊垸、HFC-152a、 HFC-245fa、 HFC-365mfc中的一种或几种的混合物。
所述交联剂包括乙醇胺、双-2-(羟丙基)苯胺、三乙醇胺、二氨基二甲硫 基甲苯、丙三醇中的一种或几种的混合物。
所述玉米秸秆多元醇优选为玉米秸秆经如下方法降解所得的玉米秸秆多
元醇
(1) 取如下质量份的物质有机溶剂100份、玉米秸秆30 120份、催 化剂1 8份，将有机溶剂和催化剂混合均匀；
(2) 然后保持混合液卯 200'C下，分步加入玉米秸秆，加完后再反应 60 180min，冷却即得。
其中，所述分步加入时每次加入间隔时间为10 60min，分2 7次加完。 所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、
丙三醇、Y-丁内酯中的一种或几种的混合物；
所述催化剂包括盐酸、硫酸、磷酸、乙二酸、硝酸和氢氧化钠中的一种或
几种的混合物。
所述的泡沫稳定剂主要是硅-氧或硅-碳型有机硅表面活性剂，可选自德国 Goldschmidt公司的泡沫稳定剂Tegostab B8404、 Tegostab B8453、 Tegostab B8462、 Tegostab B8471、 Tegostab B8481;美国Air Products公司的泡沫稳定 剂DC193、 DC5357;德国BYK公司的泡沫稳定剂SilbykTP3799、 Silbyk TP 3805、 Silbyk TP 9100，及南京德美世创化工有限公司的泡沫稳定剂 AK-8801、 AK-8805、 AK-8806、 AK-8807、 AK-6602等。泡沫稳定剂可以是
上述一种或几种的混合物。
本发明所述的一种玉米秸秆多元醇复合物的制备方法，包括以下步骤 取所述质量配比的玉米秸秆多元醇、复合催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂和 交联剂，搅拌使其混合均匀，即得玉米秸秆多元醇复合物。
玉米秸秆多元醇是一个成分非常复杂的多元醇休系，与传统的聚合物多元 醇相比，不仅其分子量分布较大，而且羟基在分子链上呈不均匀分布，有的分 布在分子链端，有的分布在分子链中间，因而导致其反应活性不一。因此，用 玉米秸秆多元醇制备聚氨酯泡沫塑料，不能仅用单一的催化剂，必须将多种催 化剂复合起来使用，用以调节链增长反应、交联反应和发泡反应的速度，并且 所选择的催化剂对玉米秸秆多元醇羟基的反应有一定的催化活性；所选择的泡
沫稳定不仅要与玉米秸秆多元醇的相容性好，而且其泡沫稳定性好。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果
本发明以玉米秸秆降解后所得的多元醇化合物为主要原料，用以代替石油 化工多元醇化合物，充分利用了废弃的可再生的植物生物质资源；并根据该多
元醇的特点，辅以有机锡类和胺类复合配用的复合催化剂，用来直接与异氰酸
酯反应过程中，平衡链增长反应、发泡反应与交联反应速度；同时选用合适发 泡剂、泡沬稳定剂、交联剂配制而成的多元醇复合物；该多元醇复合物可与异 氰酸酯反应得到泡孔均匀、性能优异的聚氨酯泡沫塑料。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进一步说明，但本发明并不仅限于这些例子。 实施例中所用的催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂、交联剂均购于化工巿场， 用前将三乙烯二胺溶于一縮丙二醇中配成质量分数33 %的溶液；其中异氰酸 酯选用烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的多亚甲基多苯基异氰酸酯 (PM-200)，其异氰酸根(NCO)质量分数为30.9%。
实施例l
玉米秸秆多元醇 100份
辛酸亚锡 0.45份
三乙烯二胺溶液 2.18份 AK-8805 2.15份
水 1.5份
丙三醇 8份
制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌使其混合均匀。
实施例2
玉米秸秆多元醇 100份
二丁基锡二月桂酸酯 0.32份
三乙烯二胺溶液 1.25份
TegostabB8462 2.58份
HCFC-141b 12份
三乙醇胺 2.5份
制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌10min使其混合均匀。
实施例3
将80 g碳酸乙烯酯、20 g乙二醇和3 g硫酸加入装有机械搅拌和冷凝管的 三口烧瓶中，搅拌使其混合均匀，并油浴预热至150'C;然后在搅拌状态下加 入30g玉米秸秆，恒温反应30min后再加入20g玉米秸秆，继续反应30min 后再加入20 g玉米秸秆，再继续反应100 min后将三口烧瓶置于冰水混合液中 冷却终止反应得玉米秸秆多元醇。
取所得玉米秸秆多元醇 100份
硫醇二辛基锡 0.57份
三乙胺 1.05份
AK-8807 3.25份
水 1.8份
乙醇胺 3.5份制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌30min使其混合均匀。
实施例4
玉米秸秆多元醇 100份
辛酸亚锡 0.45份
N-甲基马啉 1.83份
DC193 2.25份
HFC-245fa 18份
双-2-(羟丙基)苯胺 2.7份
制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌20min使其混合均匀。
实施例5
玉米秸秆多元醇 100份
二丁基锡二月桂酸酯 0.46份
N，N-二甲基苄胺 0.98份
Tegostab B8404 3.21份
水 2.35份
乙醇胺 3.6份
制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌使其混合均匀。
实施例6
玉米秸秆多元醇 100份
二乙酸二丁基锡 0.45份
三乙醇胺 1.43份
SilbykTP3805 2.87份
环戊烷 9份
丙三醇 12份
制备方法按配比在容器中加入各组分，充分搅拌使其混合均匀。 实施例7
取实施例1所配制的玉米秸秆多元醇复合物100份，加入多亚甲基多苯基 异氰酸酯(PM-200) 186份，搅拌15 25s使其混合均匀后，将所得的混合液 迅速倒入模具中，使其自然反应发泡.h升。制得的聚氨酯泡沫的密度为58.3 Kg/m3，压縮强度为206.7 KPa。
实施例8
取实施例4所配制的玉米秸秆多元醇复合物100份，加入多亚甲基多苯基 异氰酸酯(PM-200) 145份，搅拌15 25s使其混合均匀后，将所得的混合液 迅速倒入模具中，使其自然反应发泡上升。制得的聚氨酯泡沫的密度为38.4 Kg/m3，压縮强度为147.5 KPa。
权利要求
1、一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，包括如下质量份的组分玉米秸秆多元醇100份复合催化剂0.1～5份泡沫稳定剂0.5～8份发泡剂1～20份交联剂0.5～15份。
2、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述玉米秸秆多元醇为玉米秸秆经如下方法降解所得的玉米秸秆多元醇(1) 取如下质量份的物质有机溶剂100份、玉米秸秆30 120份、催 化剂1 8份，将有机溶剂和催化剂混合均匀；(2) 然后保持混合液卯 20(TC下，分步加入玉米秸秆，加完后再反应 60 180min，冷却即得。所述分步加入时每次加入间隔时间为10 60min，分2 7次加完； 所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、 丙三醇、Y-丁内酯中的一种或几种的混合物；所述催化剂包括盐酸、硫酸、磷酸、乙二酸、硝酸和氢氧化钠中--种或几 种的混合物。
3、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所述复合催化剂为有机锡类催化剂与胺类催化剂的混合物。
4、 根据权利要求3所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述有机锡类催化剂包括二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、硫 醇二辛基锡、氯化三丁基锡中的一种或几种的混合物。
5、 根据权利要求3所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述胺类催化剂包括N，N-二甲基环已胺、三乙烯二胺、三乙胺、N，N-二甲基苄 胺、N，N-二甲基十六胺、N-甲基马啉、N，N，-二乙基-2-甲基哌嗪、三乙醇胺、 异丙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或几种的混合物。
6、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所述泡沫稳定剂包括硅-氧或硅-碳型有机硅表面活性剂。
7、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述发泡剂包括水。
8、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述发泡剂包括HCFC-141b、环戊烷、异戊烷、HFC-152a、 HFC-245fa、 HFC-365mfc中的一种或几种的混合物。
9、 根据权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物，其特征在于，所 述交联剂包括乙醇胺、双-2-(羟丙基)苯胺、三乙醇胺、二氨基二甲硫基甲苯、 丙三醇中的一种或几种的混合物。
10、 权利要求1所述的一种玉米秸秆多元醇复合物的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤取所述质量配比的玉米秸秆多元醇、复合催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂和 交联剂，搅拌使其混合均匀，即得玉米秸秆多元醇复合物。
全文摘要
本发明涉及聚氨酯合成领域，具体涉及一种玉米秸秆多元醇复合物及其制备方法。本发明所述玉米秸秆多元醇复合物，包括如下质量份的组分玉米秸秆多元醇100份、复合催化剂0.1～5份、泡沫稳定剂0.5～8份、发泡剂1～20份、交联剂0.5～15份。本发明以玉米秸秆降解后所得的多元醇化合物为主要原料，用以代替石油化工多元醇化合物，充分利用了废弃的可再生的植物生物质资源；并根据该多元醇的特点，辅以有机锡类和胺类复合配用的复合催化剂；同时选用合适发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂配制而成的多元醇复合物；该多元醇复合物可与异氰酸酯反应得到泡孔均匀、性能优异的聚氨酯泡沫塑料。
文档编号C08G18/32GK101205287SQ20071003231
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月10日 优先权日2007年12月10日
发明者浩 庞, 兵 廖, 张容丽, 杨小旭, 翔 董, 颜永斌 申请人:中国科学院广州化学研究所