废弃油脂甘油酯化降酸过程中的甘油聚合研究

基于甘油酯化降酸的优势和降酸过程甘油聚合的问题,开展了废弃油脂甘油酯化降酸过程中甘油聚合的研究。考察了反应温度、甘油用量、催化剂种类、催化剂用量对甘油聚合的影响,并分析了聚甘油的聚合度。结果表明:反应温度越高、甘油与脂肪酸摩尔比越大,降酸速率越快,甘油聚合率越高,在反应温度220℃、甘油与脂肪酸摩尔比1∶1时甘油聚合率约为33.8%;聚甘油主要为二聚甘油;甘油酯化过程引入锌基催化剂,不仅提高降酸速率,缩短反应时间,还能降低反应温度、减少甘油的聚合,从而提高副产物甘油的回收率;与催化剂Zn Cl_2、Zn(Ac)_2相比,催化剂Zn O效果最好,在Zn O用量0.3%、反应温度180℃、甘油与脂肪酸摩尔比1∶1时甘油聚合率可降至约13%。研究结果将有助于进一步优化甘油酯化降酸工艺,为甘油酯化耦合碱催化酯交换法制备生物柴油技术的设计提供参考。

高分子量甘油聚醚的合成研究

采用两步法合成甘油聚醚12000。以甘油、环氧丙烷和环氧乙烷为原料,优选氢氧化铯为催化剂,合成了低聚物甘油聚醚900;再以氢氧化铯为催化剂、低聚物甘油聚醚900为反应原料与环氧丙烷和环氧乙烷反应合成窄分布、低不饱和度、高伯羟基含量的甘油聚醚12000。考察了催化剂种类及用量、反应温度和EO封端量等因素对不饱和度、分子量分布、伯羟基含量的影响,优化工艺为:第1步反应催化剂用量为第1步反应总物料质量的2.0‰,反应温度110℃;第2步反应以催化剂用量为第2步反应总物料质量的2.5‰,反应温度110℃,EO封端量8%,产品不饱和度为0.011 mmol·g^(-1),分子量分布系数为1.06,伯羟基含量为96.05%。

低模量MS胶用高分子量聚氧丙烯醚的合成研究

以丁醇、甘油为起始剂,与环氧丙烷反应合成低分子量聚氧丙烯醚;再以低分子量聚氧丙烯醚为中间体,在DMC催化剂作用下与环氧丙烷反应合成聚氧丙烯醚20000,然后由聚氧丙烯醚20000制备成MS胶,并测试其性能。考察了合成低分子量聚氧丙烯醚的催化剂种类、合成聚氧丙烯醚20000催化剂用量、反应温度及中间体种类对产品性能的影响。确定的最佳工艺条件为:金属钠为合成低分子量丁醇聚氧丙烯醚的最佳催化剂。合成分子量达21709的聚氧丙烯醚20000的催化剂DMC用量为40×10^(-6)、反应温度为130℃、混合物中间体中分子量为300的甘油聚氧丙烯醚与分子量为900的丁醇聚氧丙烯醚的质量比为7∶3。用聚氧丙烯醚20000制备的MS胶弹性模量达0.28MPa,断裂伸长率达592%,弹性恢复率达83.5%。

乙二醇单烯丙基醚的合成研究

以烯丙醇和环氧乙烷为原料,甲基磺酸锌为催化剂,经聚合反应合成乙二醇单烯丙基醚粗品。考察了催化剂用量、反应温度和烯丙醇与环氧乙烷用量比对组分含量的影响,优化后的反应条件为:催化剂用量为烯丙醇和环氧乙烷总质量的3‰,反应温度为110℃,n(烯丙醇)∶n(环氧乙烷)=1∶0.8。在此条件下,合成的粗品中乙二醇单烯丙基醚含量达85.8%,有效转化率达98.5%。