为了保护环境同时减少对石油的消耗,研究可再生能源替代石油是现在的主要研究方向。植物油是一种环境友好型且可再生资源,来源广泛,价格低廉,是替代石油制品的优良选择。如果以植物油替代不可再生的石化资源制备化工产品,不仅可以缓解目前因为不可再生资源减少带来的压力,而且还可以保证化工产品的可持续发展,为社会的进步做出贡献。目前研究人员已经用植物油基多元醇制造出了聚氨酯材料,并将其与石油基聚氨酯材料进行比较,发现植物油基聚氨酯材料具有更优异的性能。本文采用酯交换法自制了植物油基丁四醇酯;利用植物油基丁四醇酯与碳酸二甲酯酯交换反应制备了中间体植物油基环状碳酸酯,以中间体植物油基环状碳酸酯为原料研究了合成聚氨酯弹性体,并对聚氨酯弹性体进行了力学性能测试;利用红外和核磁等表征方法对多元醇和环状碳酸酯进行检测。本文的主要研究内容如下:（1）首先对原料三亚油酸甘油酯进行处理,将其与甲醇反应制备亚油酸甲酯。以亚油酸甲酯为原料,无水碳酸钠作催化剂分别与丙三醇、三羟甲基丙烷和丁四醇三种醇进行酯交换反应合成植物油基多元醇。结果表明:1)用丙三醇制备多元醇最佳反应温度为180℃,催化且用量为原料油质量的0.6wt%,亚油酸甲酯与丙三醇的最佳摩尔比为1:3,反应时间为4h;2)用三羟甲基丙烷制备多元醇最佳反应温度为190℃,催化且用量为原料油质量的0.8wt%,亚油酸甲酯与三羟甲基丙烷的最佳摩尔比为1:3.5,反应时间为3h;3)用丁四醇制备多元醇最佳反应温度为170℃,催化且用量为原料油质量的0.8wt%,亚油酸甲酯与丁四醇的最佳摩尔比为1:2.5,反应时间为4h。（2）分别以无水碳酸钾和三乙胺为催化剂催化植物油基单丁四醇酯和碳酸二甲酯（DMC）反应合成植物油基环状碳酸酯,并对工艺进行了探讨。结果表明:最佳工艺条件为:1)无水碳酸钾为催化剂,反应温度为100℃,反应时间为1h,摩尔比为1:2,催化剂0.6wt%;2)三乙胺为催化剂。反应温度为90℃,反应时间为2h,摩尔比为1:3,催化剂40ml。（3）以植物油基环状碳酸酯为原料,各组分摩尔比聚乙二醇∶二异氰酸酯:二醇:植物油基环状碳酸酯=1∶2∶2∶2合成植物油基聚氨酯弹性体,并对其力学性能进行了探讨。结果表明:反应温度为100℃,反应时间为1h,聚乙二醇分子量为20000,1,6-己二醇为反应物时拉力性能最好。
基本信息
| 题目 | 植物油基聚氨酯弹性体及前驱体的合成及性能研究 |
| 文献类型 | 硕士论文 |
| 作者 | 张泓 |
| 作者单位 | 北方民族大学 |
| 导师 | 袁红 |
| 文献来源 | 北方民族大学 |
| 发表年份 | 2020 |
| 学科分类 | 工程科技Ⅰ辑 |
| 专业分类 | 有机化工 |
| 分类号 | TQ334 |
| 关键词 | 植物油,多元醇,环状碳酸酯,弹性体 |
| 总页数： | 98 |
| 文件大小： | 10068K |
论文目录
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 植物油 |
| 1.3 植物油基聚氨酯弹性体 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 第二章 无水碳酸钠为催化剂植物油基多元醇的合成及表征 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.3 植物油基多元醇反应机理 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 植物油基环状碳酸酯的合成及性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.4 红外表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 植物油基聚氨酯的制备及性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 附件 |
参考文献
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