一种生物基多元醇及其制备方法和在水性聚氨酯涂料中的应用

技术特征：
1.一种生物基多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将第一开环试剂和催化剂溶于1,4-二氧六环，得到第一混合液；将环氧植物油与第一混合液分别同时泵入微通道模块化反应装置的第一微反应器中，进行第一开环反应，得到含有多元醇的反应流出液；(2)将第二开环试剂溶于1,4-二氧六环，得到第二混合液；将第二混合液与步骤(1)得到的含有多元醇的反应流出液分别同时泵入微通道模块化反应装置的第二微反应器中，进行第二开环反应，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的第一开环试剂为异丙醇、2-丁醇和2-戊醇中的任意一种；所述的催化剂为氟硼酸、磷酸、磷钨酸和脂肪酶calb中的任意一种或几种的组合；所述的环氧植物油为环氧橄榄油、环氧花生油、环氧菜籽油、环氧棉籽油、环氧大豆油、环氧椰子油、环氧棕榈油、环氧芝麻油、环氧玉米油和环氧葵花籽油中的任意一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的第一开环试剂与1,4-二氧六环的质量体积比为1g：3～6ml；所述的环氧植物油与催化剂的质量比为1：0.02；所述的环氧植物油中的环氧基团与第一开环试剂的摩尔比为1：0.7～0.9。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的环氧植物油泵入微通道模块化反应装置的第一微反应器中的流速为0.19～0.74ml/min；所述的第一混合液泵入微通道模块化反应装置的第一微反应器中的流速为0.23～0.92ml/min；所述的第一微反应器的体积为5～20ml；所述的第一开环反应，反应温度为80～120℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的第二开环试剂为含季铵盐的醇类；所述的含季铵盐的醇类为溴化胆碱、(3-羟丙基)三甲基溴化铵、(4-羟丁基)三甲基溴化铵、(2-羟乙基)溴化吡啶和(3-羟丙基)溴化吡啶中的任意一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中环氧植物油中的环氧基团与步骤(2)中第二开环试剂的摩尔比为1：0.3～0.5。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的第二开环试剂与1,4-二氧六环的质量体积比为1g：4～10ml；所述的第二混合液泵入微通道模块化反应装置的第二微反应器中的流速为0.4～1.6ml/min；所述的第二微反应器的体积为5～20ml；所述的第二开环反应，反应温度为80～120℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的微通道模块化反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、第三进料泵、第一微混合器、第二微混合器、微反应管道、管状温度控制模块、第一微反应器、第二微反应器以及接收器；其中第一进料泵与第二进料泵并联连接到第一微混合器，第一微混合器与第一微反应器通过微反应管道连接；第一微反应器与第三进料泵并联连接到第二微混合器，第二微混合器、第二微反应器与接收器通过微反应管道串联连接。9.权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备得到的生物基多元醇。10.权利要求9所述的生物基多元醇在制备水性聚氨酯涂料中的应用。

技术总结
本发明属于聚氨酯涂料技术领域，具体涉及一种生物基多元醇及其制备方法和在水性聚氨酯涂料中的应用，采用仲醇为第一开环试剂，仲醇在催化剂的作用下与环氧植物油在微通道模块化反应装置的第一微反应器中进行开环反应，得到多元醇；以含季铵盐的醇类为第二开环试剂，含季铵盐的醇类与多元醇进行开环反应，得到生物基多元醇。本发明采用新型的开环试剂，制备得到的生物基多元醇结构新颖，该多元醇适中且分布均匀，粘度较低，可替代传统的石化多元醇，通过本发明制备的生物基多元醇来制备的水性聚氨酯涂料，性能得到显著提高。性能得到显著提高。


技术研发人员：郭凯 方正 王旭佳 何伟 季栋 李玉光 陶俊杰 欧阳平凯
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/3/7