一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，該方法為：對地溝油進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油與氨基化合物發(fā)生氨解反應(yīng)生成多元醇和醇胺鹽，以所得該多元醇和醇胺鹽替代石油基多元醇，作為硬泡聚氨酯原料之一，和異氰酸酯在發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑的作用下混合反應(yīng)，制造出綜合性能優(yōu)異的硬泡聚氨酯有機發(fā)泡材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的方法整個工藝過程簡單、總成本低、利潤顯著，并且綜合性能優(yōu)異。不僅有利于環(huán)境保護，節(jié)省石油資源，為地溝油的高價值再利用提供了一個極具吸引力的出路。
【專利說明】一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地溝油綜合利用領(lǐng)域，屬于環(huán)保、節(jié)省資源領(lǐng)域，特別是一種地溝油高價值再利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國地溝油的排放量也隨之快速增長。地溝油中含有大量有毒致癌成分，長期食用會引起食物中毒，甚至危及生命安全。因此，在完善相關(guān)法律法規(guī)同時，必須開發(fā)高價值的地溝油綜合利用途徑，從而防止地溝油被不法分子通過不正當(dāng)途徑使之重返餐桌。
[0003]目前所開發(fā)的地溝油綜合利用主要有3種方式，一是對地溝油進行簡單加工提純，直接作為低檔的工業(yè)油酸、硬脂酸和工業(yè)油脂等方式，例如中國發(fā)明專利CN201110364471.7、CN201110382746.X ;二是利用地溝油制備無磷洗衣粉，例如中國發(fā)明專利CN200410035710.4、CN200410035707.2，三是將地溝油醇解制取生物柴油(脂肪酸甲酯)，如中國發(fā)明專利 CN200710019404.5，CN200610045534.1，CN201210280305.3。然而由于這些地溝油再利用產(chǎn)品的利潤不高，例如地溝油制造生物柴油的利潤僅為流入食品行業(yè)的I / 2到2 / 3，因此不能有效地引導(dǎo)地溝油的再利用走向。
[0004]為了開發(fā)高價值的地溝油再利用產(chǎn)品，中國發(fā)明專利CN201110345094.2和CN201110455325.5提出了利用地溝油取代部分石油基原料制備硬泡聚氨酯用多元醇的方法。
[0005]硬質(zhì)聚氨酯泡沫簡稱硬泡聚氨酯,具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、施工方便等優(yōu)良特性，是目前除真空絕熱外最好的隔熱材料，同時還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點。在航天工業(yè)中用于液氮、液氧火箭推進劑儲箱的隔熱；在民用上，廣泛用于冰箱、冰柜、冷藏集裝箱的隔熱，作為性能最好的保溫材料，用于建筑節(jié)能也有極強優(yōu)勢和極大地市場潛力。此外，在工業(yè)絕熱、仿木仿石材料、包裝、交通運輸?shù)刃袠I(yè)也要大量用到硬泡聚氨酯。目前，我國硬泡聚氨酯用多元醇市場需求量大約為55萬噸/年，且每年以17%的比例急速增長。
[0006]傳統(tǒng)的硬泡聚氨酯用多元醇是以不可再生的石油資源為主要原料的，而地溝油等廢棄動植物油是可再生資源，因此以地溝油取代部分石油基原料制造多元醇既滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的需要，又具有巨大的市場潛力及一定的經(jīng)濟效益。
[0007]然而中國發(fā)明專利專利CN201110345094.2及CNCN201110455325.5中采用的多元
醇合成工藝流程復(fù)雜，有頻 繁的減壓、加壓操作，不僅對反應(yīng)設(shè)備要求高，而且能耗較大，造成合成成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種制造工藝簡單、設(shè)備要求低、低成本的由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法。[0009]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，該方法為:對地溝油進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油與氨基化合物發(fā)生氨解反應(yīng)生成多元醇和醇胺鹽，以所得該多元醇和醇胺鹽替代石油基多元醇，作為硬泡聚氨酯原料之一，和異氰酸酯在發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑的作用下混合反應(yīng)，制造出綜合性能優(yōu)異的硬泡聚氨酯有機發(fā)泡材料。
[0010]所述的方法具體包括以下步驟:
[0011 ] (I)將100重量份的地溝油送入于預(yù)處理器中，向預(yù)處理器中加入5重量份的碳酸氫鈉，控制預(yù)處理器內(nèi)的溫度為80°c，連續(xù)攪拌20分鐘；再向預(yù)處理器中加入5重量份的活性白土，并將預(yù)處理器升溫至90°C，再連續(xù)攪拌30min得到預(yù)處理后的地溝油；
[0012](2)將步驟(1)中制備的預(yù)處理后的地溝油100重量份送入氨解反應(yīng)器，加入20重量份二乙醇胺和10重量份乙醇鈉，控制氨解反應(yīng)器內(nèi)的溫度為100°C，在氮氣氛圍下連續(xù)攪拌100分鐘，使地溝油在中溫、常壓下發(fā)生氨解以及酯交換反應(yīng)，得到多元醇和二乙醇胺鹽的混合物；反應(yīng)方程式如下所示:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，該方法為:對地溝油進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油與氨基化合物發(fā)生氨解反應(yīng)生成多元醇和醇胺鹽，以所得該多元醇和醇胺鹽替代石油基多元醇，作為硬泡聚氨酯原料之一，和異氰酸酯在發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑的作用下混合反應(yīng)，制造出綜合性能優(yōu)異的硬泡聚氨酯有機發(fā)泡材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟: (1)將100重量份的地溝油送入于預(yù)處理器中，向預(yù)處理器中加入5重量份的碳酸氫鈉，控制預(yù)處理器內(nèi)的溫度為80°C，連續(xù)攪拌20分鐘；再向預(yù)處理器中加入5重量份的活性白土，并將預(yù)處理器升溫至90°C，再連續(xù)攪拌30min得到預(yù)處理后的地溝油； (2)將步驟(1)中制備的預(yù)處理后的地溝油100重量份送入氨解反應(yīng)器，加入20重量份二乙醇胺和10重量份乙醇鈉，控制氨解反應(yīng)器內(nèi)的溫度為100°C，在氮氣氛圍下連續(xù)攪拌100分鐘，使地溝油在中溫、常壓下發(fā)生氨解以及酯交換反應(yīng)，得到多元醇和二乙醇胺鹽的混合物； (3)以步驟(2)中制備的多元醇和二乙醇胺鹽混合物為原料，采用一步法發(fā)泡工藝制造硬泡聚氨酯泡沫塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述的一步法發(fā)泡工藝為通用的以石油基的多元醇和異氰酸酯為原料制造硬泡聚氨酯泡沫塑料的工藝，所述的步驟(3)采用多元醇和二乙醇胺鹽混合物代替石油基的多元醇與異氰酸酯進行反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述的步驟(3)具體包括以下步驟:將步驟(2)中制備的自制多元醇和二乙醇胺鹽混合物，代替0-50wt%的石油基多元`醇原料，使多元醇、異氰酸酯在助劑的作用下快速均勻混合并發(fā)生反應(yīng)，3min內(nèi)發(fā)泡完畢，再經(jīng)過熟化、測試各項性能，得到泡孔形態(tài)結(jié)構(gòu)、表觀密度、壓縮性能和保溫性能優(yōu)異的硬泡聚氨酯高分子發(fā)泡材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種由地溝油制備有機高分子發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述的助劑包括發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑；所述的多元醇、異氰酸酯和助劑的用量配方為通用的工業(yè)配方。
【文檔編號】C08G18/32GK103881045SQ201410086014
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】戴一帆, 肖博文, 劉祎, 馬荔 申請人:上海交通大學(xué)