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              多元醇制法-多元醇用途-多元醇的特性

              2020-07-01來源:部分資料來源于網絡

              2個以上羥基的醇稱為多元醇。常見的多元醇有:乙二醇、丙三醇及季戊四醇。低級的多元醇為粘稠液體,沸點比同碳原子數的一元醇高得多。隨著羥基數目的增多,水溶性隨著增大。多元醇具有一元醇的一切反應,在反應中羥基可逐步進行反應,例如乙二醇中2個羥基上的氫原子,可逐一被鈉取代,生成CH2OHCH2NaCH2ONaCH2ONa,氧化時可產生一系列氧化產物,如羥乙醛、乙二醛、羥乙酸、乙醛酸、乙二酸。二元醇和三元醇還有其特殊反應,如12—二醇,可被四醋酸鉛和過磺酸氧化為二分子的醛或酮,能和氫氧化鈉生成藍色產物等。二元醇和三元醇還可脫水。醫藥中常用的多元醇有甘油(丙三醇),可作為助溶劑、賦形劑或滑潤劑。 

              【用途】

              大多數植物油分子不像蓖麻油那樣含多個羥基,需要通過化學方法增加羥基含量。植物油是自然資源,近年來,國內外少數公司充分利用價格比較低廉的植物油如大豆油、棕櫚油為原料,開發了一系列植物油多元醇,代替石油化工資源的聚醚多元醇,主要用于聚氨酯硬泡原料,少量用于聚氨酯軟泡原料以及聚氨酯CASE材料。

              植物和動物中天然存在的油及脂肪是不溶于水的疏水性化合物,主要是脂肪酸甘油酯,即甘油三酸酯。天然油脂中復雜的甘油三酸酯混合物在合適的條件下經過一系列化學反應如水解、酯交換、皂化、加氫、環氧化以及胺化反應,油脂即轉化為聚氨酯的一種原料。

              【制法】

              用甘油、季戊四醇等多元醇與油脂進行酯交換,可制得一定羥基官能度的醇解產物,這種方法制備的多元醇,由于反應狀態難以控制,成分往往比較復雜,而且產品的性質差別也比較大。

              大豆油和棕櫚油等植物油的分子結構中含有不飽和雙鍵,可以通過過渡金屬催化羰基化法,臭氧氧化法、環氧開環法制備多元醇。

              過渡金屬催化羰基化法:植物油的雙鍵在銠或鈷配合物的催化氧化下,發生羰基化反應而生成一個支鏈醛基,而后在Raney Ni的催化下還原為羥基。多元醇產物羥基主要為支鏈伯羥基。此法催化劑昂貴,工藝復雜。

              臭氧氧化法直接將植物油分子中的雙鍵切斷而在雙鍵切斷處產生伯羥基,得到分子量較低的多元醇,大豆油多元醇產物官能度一般在2.52.8之間。

              環氧開環法是目前制備植物油多元醇最常用的方法,包括兩個連續反應步驟,植物油首先與過氧乙酸(或雙氧水等)反應把雙鍵氧化生成環氧植物油(例如最常見的環氧大豆油),然后將環氧植物油與醇、催化劑等反應得到植物油多元醇。例如環氧大豆油加入由醇和水組成的混合液中,在酸或堿的催化下開環。這種方法得到的多元醇,其羥基全部為仲羥基。大豆油多元醇羥基官能度可達4.14.5

              通過不飽和油脂雙鍵反應制備天然油脂多元醇,缺點是,有的油脂中不含雙鍵的成分占一定比例,且與環氧化或者羥基化植物油難以分離,是惰性成分,會對聚氨酯制品的性能有影響;另外就是羥基的分布以及活性不均勻,可能導致硬泡發酥發脆。

              一般來說,羥值低的植物油多元醇用于制備聚氨酯軟泡時,只是部分代替石油基聚醚多元醇,某些高羥值官能度的植物油也可作為硬泡的大部分甚至全部多元醇原料。


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