專利名稱：一種玉米秸稈多元醇的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬植物生物質綜合利用領域，具體涉及一種玉米秸稈多元醇的制備 方法。
背景技術：
植物生物質是指經光合作用合成的一大有機物的總稱。隨著化石能源的曰 益衰竭，植物生物質作為自然界中極其豐富的可再生資源，對其進行回收利用 曰益引起人們的興趣。然而，生物質主要由纖維素、半纖維素和木質素組成， 具有不熔不溶的特點，難以再加工重復利用。因為植物生物質分子鏈上含有大
量的羥基，可取代石油化工多元醇化合物用于合成聚氨酯的原料，減少對石油 資源的依賴性，但由于其結晶結構和三維空間網(wǎng)狀結構，使分子鏈上的羥基失 去反應活性。
公開號為"CN 1915947"，名稱為"利用植物纖維生產多元醇的方法"的 中國專利申請公開了一種利用廢棄的玉米、小麥、大豆的外皮等植物纖維制備 多元醇的方法，將植物纖維水解后所得的水溶液經過氫化反應、氫解反應、分 離等步驟，最后得到單一成分的多元醇。此方法主要是通過對玉米、小麥、大 豆的外皮等植物纖維的水解產物的一系列反應和分離得到單一多元醇，但是植 物纖維的利用率低，而且整個反應體系為水溶液，其生產工藝和產物分離過程 復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以玉米秸稈為原料，能降低溶劑的用量，提高多 元醇產品中玉米秸稈降解產物的含量以及提高玉米秸稈的利用率的制備玉米 秸稈多元醇的方法。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種玉米秸稈多元醇的制備方法，包括以下步驟
(1) 取如下質量份的物質有機溶劑100份、玉米秸稈30 120份、催 化劑1 8份，將有機溶劑和催化劑混合均勻；
(2) 然后保持混合液90 200 ITF，分步加入玉米秸稈，加完后再反應 60 180min，冷卻即得。
所述玉米秸稈優(yōu)選為粉末狀干燥的玉米秸稈。
所述分步加入時每次加入間隔時間為10 60min，分2 7次加完。 所述分步加入時每次加入間隔時間優(yōu)選為20 40 min，優(yōu)選分2 4次加兀。
所述有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、 丙三醇、Y-丁內酯中的一種或幾種的混合物。
所述聚乙二醇優(yōu)選分子量為100 1000的聚乙二醇。
所述催化劑包括鹽酸、硫酸、磷酸、乙二酸、硝酸和氫氧化鈉中的"種或 幾種的混合物。
本發(fā)明的制備方法，在加料和反應過程中為了使反應物混合均勻，接觸更 充分，最好保持攪拌，攪拌只要能達到上述目標即可，速率在300 2000 rpm 范圍內的攪拌均可達到此目標。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果
(1) 由于玉米秸稈比重小，在反應過程中，玉米秸稈難以一次性加入， 為了降低溶劑的用量，充分利用廢棄的玉米秸稈資源，本發(fā)明采用了分步加料 的方法，即在反應過程中通過分步加入玉米桔稈，在一定溫度和催化劑的作用 下通過化學反應，使大量的玉米秸稈逐步溶解在溶劑中形成均相的多元醇體 系。
(2) 本發(fā)明方法制備玉米秸稈多元醇，根據(jù)實際要求，可以通過調整反 應工藝和配比，得到不同含量玉米秸稈降解產物和不能性能指標的多元醇產 品，其玉米秸稈降解產物的含量為20 65%、粘度為600 2850mPa'S、羥值 為150 780mgKOH/g，可用作合成不同性能的聚氨酯泡沫塑料。
(3) 本發(fā)明所提供的玉米秸稈多元醇的制備方法是以廢棄的玉米秸稈為 原料，通過分歩加料法，提高了多元醇產品中玉米秸稈降解產物的含量，不僅 充分利用了廢棄的玉米秸稈資源，而且降低了生產成本；其生產工藝簡單，所 得的多元醇產品不需真空脫水和產物分離等后處理工藝，即可全部取代石油化 工多元醇，直接用于合成聚氨酯泡沫塑料.，減緩了對石油化工多元醇產品的依 賴性。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明，但本發(fā)明并不僅限于這些例子。
實施例中所用的玉米秸稈呈粉末狀，其粒徑為20 80目，使用前烘干；
所用的溶劑碳酸乙烯酯、乙二醇、聚乙二醇、甘油及催化劑硫酸均由市場購得，
其中聚乙二醇的分子量為400。 實施例1
將80 g聚乙二醇、20 g丙三醇和3 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝管的三 口燒瓶中，攪拌使其混合均勻。油浴預熱至150 °C;然后在攪拌狀態(tài)下加入 20 g玉米秸稈，恒溫反應30 min后再加入10 g玉米秸稈，繼續(xù)反應120 min 后將三口燒瓶置于冰水混合液中冷卻終止反應，得到含有22.6 %玉米秸稈降解 產物的多元醇，其粘度為900 1680mPa'S，羥值為245 410 mg KOH/g。
實施例2
首先將80 g聚乙二醇、20 g丙三醇和3 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝管 的三口燒瓶中，攪拌使其混合均勻，并油浴預熱至16(TC;然后在攪拌狀態(tài)下 加入20 g玉米秸稈，恒溫反應30 min后再加入20 g玉米秸稈，繼續(xù)反應120 min 后將三口燒瓶置于冰水混合液中冷卻終止反應，得到含有28.0 %玉米秸稈降解 產物的多元醇，其粘度為1350 1920mPa'S，羥值為220 385 mg KOH/g。
實施例3
首先將80 g聚乙二醇、20 g丙三醇和4.5 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝 管的三口燒瓶中，攪拌使其混合均勻，并油浴預熱至16(TC;然后在攪拌狀態(tài) 下加入20 g玉米秸稈，恒溫反應30 min后再加入20 g玉米秸稈，繼續(xù)反應30 min后再加入10 g玉米秸稈，再繼續(xù)反應100 min后將三口燒瓶置于冰水混合
液中冷卻終止反應，得到含有32.4 %玉米秸稈降解產物的多元醇，其粘度為 1580 2200mPa'S，羥值為1卯 360 mg KOH/g。 實施例4
首先將80 g碳酸乙烯酯、20 g乙二醇和3 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝 管的三口燒瓶中，攪拌使其混合均勻，并油浴預熱至13(TC;然后在攪拌狀態(tài) 下加入20 g玉米秸稈，恒溫反應20 min后再加入20 g玉米秸稈，繼續(xù)反應80 min后將三口燒瓶置于冰水混合液中冷卻終止反應，得到含有2S.0 %玉米秸稈 降解產物的多元醇，其粘度為720 1050 mPa'S，羥值為475 660 mg KOH/g。
實施例5
首先將80 g碳酸乙烯酯、20 g乙二醇和3 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝 管的三口燒瓶中，攪拌使其混合均勻，并油浴預熱至15(TC;然后在攪拌狀態(tài) 下加入30 g玉米秸稈，恒溫反應30 min后再加入20 g玉米秸稈，繼續(xù)反應30 min后再加入20 g玉米秸稈，再繼續(xù)反應100 min后將三口燒瓶置于冰水混 合液中冷卻終止反應，得到含有40.5°/。玉米秸稈降解產物的多元醇，其粘度為 950 1680 mPa'S，羥值為295 480 mg KOH/g。
實施例6
首先將100 g碳酸乙烯酯和3 g硫酸加入裝有機械攪拌和冷凝管的三口燒 瓶中，攪拌使其混合均勻，并油浴預熱至15(TC;然后在攪拌狀態(tài)下加入30g 玉米秸稈，恒溫反應30min后再加入30g玉米秸稈，繼續(xù)反應30min后再加 入30 g玉米秸稈，再繼續(xù)反應120 min后將三口燒瓶置于冰水混合液中冷卻終 止反應，得到含有46.6 %玉米秸稈降解產物的多元醇，其粘度為1820 2350 mPa'S，羥值為180 365 mgKOH/g。
權利要求
1、一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)取如下質量份的物質有機溶劑100份、玉米秸稈30～120份、催化劑1～8份，將有機溶劑和催化劑混合均勻；(2)然后保持混合液90～200℃下，分步加入玉米秸稈，加完后再反應60～180min，冷卻即得。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述玉米秸稈為粉末狀干燥的玉米秸稈。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述分步加入時每次加入間隔時間為10 60 min，分2 7次加完。
4、 根據(jù)權利要求3所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述分步加入時每次加入間隔時間為20 40 min，分2 4次加完。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、丙 三醇、Y-丁內酯中的一種或幾種的混合物。
6、 根據(jù)權利要求5所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述聚乙二醇的分子量為100 1000。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種玉米秸稈多元醇的制備方法，其特征在于， 所述催化劑包括鹽酸、硫酸、磷酸、乙二酸、硝酸和氫氧化鈉中的一種或幾種 的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玉米秸稈多元醇的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(1)取如下質量份的物質有機溶劑100份、玉米秸稈30～120份、催化劑1～8份，將有機溶劑和催化劑混合均勻；(2)然后保持混合液90～200℃下，分步加入玉米秸稈，加完后再反應60～180min，冷卻即得。本發(fā)明的方法可以提高多元醇產物中玉米秸稈降解產物的含量，充分利用了廢棄的玉米秸稈。該多元醇中玉米秸稈降解產物的含量為20～65％，其羥值為150～780mgKOH/g；而且可以通過調整生產工藝和原料配比得到不同含量玉米秸稈降解產物和不同性能指標的多元醇，所得的玉米秸稈多元醇可直接用于合成聚氨酯泡沫塑料。
文檔編號C07C31/00GK101186559SQ20071003231
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月10日 優(yōu)先權日2007年12月10日
發(fā)明者浩 龐, 兵 廖, 張容麗, 楊小旭, 翔 董, 顏永斌 申請人:中國科學院廣州化學研究所