利用菜籽油制备的生物基多元醇工艺及在聚氨酯泡沫中的应用

论文摘要

本论文研究了以菜籽油为原料,通过环氧化、羟基化反应制备菜籽油生物基多元醇的工艺,并将制备的生物基多元醇、聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、水、发泡剂设计成组合聚醚,然后组合聚醚和异氰酸酯进行发泡得到聚氨酯硬泡。环氧菜籽油的性能用环氧值、碘值来表征,生物基聚醚多元醇的性能用羟值、粘度、环氧值、胺值来表征。泡沫性能用导热系数、尺寸稳定性、压缩强度、密度和闭空率来表征。详细研究了反应温度、反应时间、双氧水用量、甲酸用量、磷酸用量对菜籽油环氧化的影响,得到了菜籽油环氧化反应的最佳反应条件：磷酸用量为2%、双氧水用量为双氧水理论理论用量的1.6倍、甲酸用量为甲酸理论用量的0.5倍、反应温度为60℃、反应时间为8h。详细研究了反应时间、反应温度、投料摩尔比(二异丙醇胺摩尔数与每100g环氧油中环氧键的摩尔数之比)对菜籽油生物基多元醇性能和泡沫性能的影响,得出得出最佳羟基化反应条件。最佳羟基化反应条件为：反应时间6 h、温度160℃、摩尔比1.3：1。用红外表征菜籽油、环氧菜籽油、菜籽油多元醇物质结构。凝胶渗透色谱来测定物质的分子量分布。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 菜籽油、及生物质在聚氨酯泡沫中的应用概况
• 1.1.1 菜籽油的基本概况
• 1.1.2 硬质聚氨酯泡沫概况
• 1.1.3 生物质在聚氨酯泡沫中的应用概况及意义
• 1.2 合成生物基多元醇的方法及进展
• 1.3 生物基多元醇在聚氨酯泡沫中的应用
• 1.4 本课题研究的内容及意义
• 1.4.1 课题的提出和意义
• 1.4.2 主要研究内容及目的
• 1.4.3 技术方案
• 2 菜籽油的环氧化
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验试剂与实验仪器
• 2.1.2 反应原理
• 2.1.3 实验操作
• 2.1.4 检测方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 磷酸用量的影响
• 2.2.2 甲酸用量的影响
• 2.2.3 双氧水用量对环氧化的影响
• 2.2.4 温度对环氧化的影响
• 2.2.6 正交试验
• 2.3 结构表征
• 2.3.1 红外谱图
• 2.3.2 凝胶渗透色谱
• 2.4 小结
• 3 环氧菜籽油的羟基化
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验试剂及实验仪器
• 3.1.2 羟基化原理
• 3.1.3 操作步骤
• 3.1.4 检测方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 摩尔比对产品性能的影响
• 3.2.2 反应温度对产品性能的影响
• 3.2.3 反应时间对产品性能的影响
• 3.2.4 正交试验
• 3.3 结构表征
• 3.3.1 红外谱图
• 3.3.2 凝胶渗透色谱
• 3.4 小结
• 4 菜籽油生物基多元醇在聚氨酯泡沫中的应用
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂及实验仪器
• 4.1.2 操作步骤
• 4.1.3 测试方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 不同羟基化反应时间制备的生物基多元醇对泡沫性能的影响
• 4.2.2 不同摩尔比制备的生物基多元醇对泡沫性能的影响
• 4.2.3 不同羟基化反应温度制备的生物基多元醇对泡沫性能的影响
• 4.2.4 正交试验下各反应因素对泡沫性能的影响
• 4.3 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献