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用于聚氨酯應用的物質多元醇的組合物的制作方法

文檔序號:11503447閱讀:422來源:國知局
用于聚氨酯應用的物質多元醇的組合物的制造方法與工藝
本申請是申請日為2013年02月28日、進入中國的申請?zhí)枮?01380022554.5、發(fā)明名稱為“用于聚氨酯應用的物質多元醇的組合物”的申請的分案申請。本發(fā)明涉及酯多元醇(esterpolyols)用的,特別是由來源于植物油或脂肪的脂肪酸的臭氧分解且隨后用伯多元醇酯化形成的酯多元醇用的制備方法。所述酯多元醇可用于多種應用中,特別是制備聚氨酯泡沫體和/或涂料。
背景技術
:本說明書中所列或討論的明顯在先發(fā)表的文件,應不必然被認為是認可該文件是本領域水平的一部分或者是公知常識。本發(fā)明提供一種利用可再生資源(例如,來自植物和動物的油和/或脂肪、脂肪酸和脂肪酸酯)制造酯多元醇的方法,在本質上通過臭氧分解工藝定量產出。該酯多元醇對生產聚氨酯類涂料和泡沫體以及聚酯的應用非常有用。大部分目前的聚氨酯泡沫體是由石油類多元醇制造的。期望的是:當制造聚氨酯泡沫體或涂料時,用來源于植物或動物來源的多元醇來代替部分或全部的石油多元醇。來源于植物或動物來源的多元醇被稱作生物多元醇。棕櫚油,其主要由飽和與不飽和脂肪酸鏈組成,是用于通過由多種化學工藝利用這些雙鍵以引入羥基來制造多元醇的潛在前體。所希望的是:這個羥基官能團,對提高多元醇在通過與異氰酸酯反應制備聚氨酯中的反應性是主要的,而不是次要的。植物和動物脂肪的其它實例包括大豆油(soybeanoil)、紅花油、亞麻籽油、玉米油、葵花油、橄欖油、油菜油(canolaoil)、芝麻油、棉籽油、芥子油、亞麻薺油(camelinaoil)、麻風樹油(jatrophaoil)、花生油、椰子油、菜籽油、烏桕油(chinesetallowoil)、桐油(tungoil)、蓖麻油、藻油、小麥胚芽油、豆油(soyaoil)、大麻油(hempoil)、魚油、豬油或牛油(tallow)等及其混合物。上述油和脂質的副產物,例如棕櫚脂肪酸餾出物(pfad)、棕櫚仁脂肪酸餾出物、分級的棕櫚脂肪酸餾出物和分級的棕櫚仁脂肪酸餾出物、豆油的脂肪酸、棕櫚脂肪酸烷基酯或任意生物類脂質(biobasedlipids)的烷基酯等,或其混合物或級分,可用作脂肪酸的來源。在一些專利中已經公開了利用天然油來制造酯多元醇。在多元醇的制造中,天然油提供兩個反應位點:不飽和脂肪酸的雙鍵和將脂肪酸鍵合至甘油的羧酯基。us專利號7,125,950描述一種通過酯交換工藝,形成對制備聚氨酯有用的脂肪酸聚酯多元醇組合物用的無溶劑工藝。在該專利中,在堿金屬或堿土金屬堿或鹽催化劑存在下,在不存在溶劑下,將天然油與多官能羥基化合物反應。制得組合物的羥基含量取決于制備中使用的多官能羥基化合物的量。pct公開號wo2007027223描述了由植物或動物來源制備產物酯多元醇的多種基于溶劑的途徑。pct公開號wo2007027223公開了:在各種伯多元醇(例如甘油)和作為催化劑的布朗斯臺德酸或路易斯酸存在下,由豆油的臭氧分解制造1-甘油單酯(monoglycerides)、2-甘油單酯和甘油二酯(diglycerides)。該多元醇與多異氰酸酯、多元酸或聚酯反應,以制造聚氨酯和聚酯涂料。然而,wo2007027223未公開或建議使用支鏈伯多元醇。us專利申請?zhí)杣s2006/0194974描述了一種制造改性甘油三酯用的方法,其包括:在羥基化化合物和堿催化劑存在下,將植物油與臭氧在反應混合物中反應。臭氧與植物油反應,來將甘油三酯中的脂肪酸基的雙鍵裂解,并且在催化劑存在下,通過酯共價鍵,將羥基化化合物加至裂解雙鍵的末端碳原子。在該
技術領域
,對具有用于改善硬質(rigid)和軟質(flexible)泡沫體和聚氨酯涂料用的效能特性的酯多元醇,仍存在需求。由含有大量飽和脂肪酸的原料制備的酯多元醇,易于遭受顯著的相分離,導致蠟狀固體的沉淀。然后,這樣的酯多元醇可能需要額外的工藝步驟,以使得它們適合于加工成更有用的產品,如涂料和泡沫體。因而,期望的是要進一步研究改善酯多元醇的、特別是可包括大量飽和脂肪酸的酯多元醇的制備方法。技術實現要素:本發(fā)明解決了在本領域中的問題,并提供一種制備酯多元醇用的方法,包括用至少一種伯多元醇酯化至少一種臭氧酸(ozoneacid),以制造酯多元醇。特別是,本發(fā)明人已經發(fā)現:通過將支鏈伯多元醇并入酯多元醇的結構中,可能獲得具有增加的對相分離和沉淀的抵抗力的酯多元醇。在一方面,本發(fā)明提供一種制備至少一種酯多元醇用的方法,包括用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,以制造酯多元醇。在再一方面,本發(fā)明提供一種制備酯多元醇酯的方法,該方法包括:通過用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸來制備酯多元醇,并進一步用至少一種羧酸酯化所得酯多元醇,以制造至少一種酯多元醇酯。在又再一方面,本發(fā)明提供一種制備泡沫體的方法,該方法包括:通過用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸來制備酯多元醇,進一步用至少一種羧酸酯化所得酯多元醇,并進一步將所得酯多元醇酯與選自石油多元醇、交聯劑、開孔添加劑(cellopeningadditive)和異氰酸酯的至少一種化合物或其混合物反應。根據一個方面,本發(fā)明提供通過上述方法獲得的或者可獲得的酯多元醇。根據一個方面,本發(fā)明提供一種酯多元醇,其中該酯多元醇包括至少一種臭氧酸與至少一種支鏈伯多元醇的反應產物。本發(fā)明還提供一種由該酯多元醇組合物制造聚氨酯泡沫體用的方法。本文中描述了通過使用支鏈伯多元醇提供的具有獨特支鏈結構的酯多元醇、用途和性質。利用至少一種酯多元醇組分制備泡沫體和/或聚氨酯涂料,該酯多元醇組分可以在沒有其它酯多元醇的情況下使用,或者可以是生物類酯多元醇(bio-basedesterpolyol)和石油多元醇的共混物。根據一個方面,本發(fā)明提供根據上述方法獲得的或者可獲得的泡沫體。根據一個方面,本發(fā)明提供一種泡沫體,其中該泡沫體是由根據上述任意方法的酯多元醇和/或根據上述任意方法的酯多元醇酯制備的。根據一個方面,本發(fā)明提供一種泡沫體,其中該泡沫體包括至少一種臭氧酸與至少一種支鏈伯多元醇的反應產物。根據一個方面,本發(fā)明提供一種酯多元醇,其中該酯多元醇具有下式:其中,和r選自棕櫚酸酯、硬脂酸酯、己酸酯、壬酸酯,和丙酸單酯和壬二酸二酯,其中n是1至約3。特別是,根據本發(fā)明的酯多元醇可包括至少一種臭氧酸和至少一種伯多元醇的反應產物。特別是,伯多元醇是支鏈伯多元醇。更特別的是,根據本發(fā)明的支鏈伯多元醇是選自由以下組成的組的至少一種支鏈伯多元醇:2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);季戊四醇(pe);二季戊四醇(dipe)和新戊二醇(npg);或其混合物。根據本發(fā)明的酯多元醇可具有約20至約450mgkoh/g的羥基值(hv)。還提供至少一種包括根據本發(fā)明任一方面的酯多元醇的泡沫體。特別是,根據本發(fā)明的泡沫體可進一步包括至少一種石油多元醇。根據另一方面,提供一種聚氨酯涂料,利用根據本發(fā)明的酯多元醇制備。根據另一方面,提供一種減少在單一相中包括至少一種酯多元醇的組合物分離成兩個或多個相的方法。該方法包括:用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,以制造至少一種酯多元醇,從而減少該至少一種酯多元醇的相分離。根據特定的實施方案,該減少酯多元醇組合物相分離的方法涉及單一液相。根據另一特定的實施方案,該減少酯多元醇組合物相分離的方法,結果形成實質上未分成多于一個相的酯多元醇組合物。根據另一特定的實施方案,該減少酯多元醇組合物相分離的方法涉及讓該組合物達到約20℃至約80℃的溫度。在本發(fā)明的另一方面,通過本發(fā)明方法產生的酯多元醇可與異氰酸酯反應,以形成聚氨酯。通過本發(fā)明制造的酯多元醇具有20-450mgkoh/g范圍的羥基含量,其將導致具有一系列物理機械性能、適合于各種應用的聚氨酯材料。在本發(fā)明另外的方面,一種制備至少一種酯多元醇的方法,其包括:用至少一種伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,以制造酯多元醇。在本發(fā)明的再一方面,一種制備酯多元醇酯的方法,其包括:通過用至少一種伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,制備酯多元醇,并進一步用至少一種羧酸酯化酯多元醇,以制造至少一種酯多元醇酯。在本發(fā)明的又再一方面,一種制備泡沫體的方法,其包括:通過用至少一種伯多元醇酯化至少一種臭氧酸來制備酯多元醇,進一步用至少一種羧酸酯化酯多元醇,以制備至少一種酯多元醇酯,并進一步將酯多元醇酯與選自石油多元醇、交聯劑、開孔添加劑和異氰酸酯的至少一種化合物或其混合物反應。在本發(fā)明的實施方案中,制備酯多元醇的方法包括用至少兩種伯多元醇來酯化一種或多種臭氧酸。附圖說明并入并組成本說明書的一部分附圖與以上本發(fā)明的概述和以下詳細說明一起闡明本發(fā)明的多個方面,用來解釋本發(fā)明。圖1是在相對高的羥基/羧基比下,由臭氧酸與甘油的酯化作用形成的酯多元醇的示意圖。圖1表示典型的脂肪酸組分的氧化裂解,以形成氧化酸,之后在相對高的羥基/羧基比下用甘油酯化。圖2是在相對低的羥基/羧基比下,由臭氧酸與甘油的酯化作用形成的酯多元醇的示意圖。圖2表示由脂肪酸衍生的氧化酸與甘油在相對低的甘油與臭氧酸之比下的酯化形成的酯多元醇,顯示單官能酸的封端和涉及甘油的支化。圖3闡明相對于雙官能/單官能比(dmr)和羥基/羧基比(hcr)濃度,由tmp和分級的pfad臭氧酸形成的理想結構。圖4是為配方篩選(formulationscreening)而制備的硬質泡沫體試樣的照片。圖5是為配方篩選用甘油制備的硬質泡沫體試樣的照片。圖6是為配方篩選而制備的硬質泡沫體試樣在120℃下加熱60分鐘后的照片。具體實施方式定義當在本文中所有方面和實施方案中使用時,術語"包括"或其變形可被術語"由……組成"或其變形所替代,反之亦然。為了本發(fā)明的目的,"羥基值"(hv)是每單位重量酯多元醇的羥基數的量度。它是通過以下方法獲得的:將所有多元醇羥基乙酰化,隨后用氫氧化鉀滴定該乙酰化的羥基。它以mg氫氧化鉀每克試樣的單位來表示。該氫氧化鉀的重量換算為對應的氫氧化鉀摩爾數,提供每克試樣的羥基摩爾數。為了本發(fā)明的目的,"酸值"(av)是試樣中每單位重量中存在的酸根數量的量度。它是通過用標準的氫氧化鉀溶液直接滴定至酚酞終點而獲得的,并以mg氫氧化鉀每克試樣來表示,其中氫氧化鉀的摩爾等于可滴定的酸根的摩爾。為了本發(fā)明的目的,"相分離"是指單一相中組合物中的一些組分通過它分成兩個或多個相的過程。所得兩個或多個相可具有不同濃度的化合物。例如,酯多元醇的液相組合物可能遭受一些酯多元醇沉淀為固體,減少保持在液態(tài)的酯多元醇的量。這將會導致形成液相和固相,二者都可能包括酯多元醇。這樣的酯多元醇隨后可能要求附加的工藝步驟,來使得它們適合于加工成更有用的產品(如涂料和泡沫體),例如將它們加熱,來使得固體酯多元醇恢復為液態(tài)。對于本發(fā)明的目的,石油多元醇為來源于石油資源的多元醇。聚醚多元醇和聚酯多元醇是在全球多元醇市場消費的兩種主要的石油多元醇。在聚醚多元醇的實例中,如乙二醇、丙二醇或甘油等的引發(fā)劑與烯化氧反應,以制備帶有伯羥基的聚醚多元醇。聚醚多元醇的實例包括聚四亞甲基醚二醇(pemeg)、聚氧化丙烯二醇(ppo)和聚氧化丁烯二醇(pbo)。在聚酯多元醇的實例中,二醇(例如1,6-己二醇)或多元醇(例如甘油)與二酯或二酸反應,以形成伯聚酯多元醇。為了本發(fā)明的目的,異氰酸酯是含有官能團-n=c=o的有機化合物。例如,亞甲基二苯基二異氰酸酯(mdi)和甲苯二異氰酸酯(tdi)是在全球異氰酸酯市場中消費的兩種主要的異氰酸酯。可使用可商購獲得的異氰酸酯,例如mondurmrs-2、rubinate1680和rubinatem。其它類型的異氰酸酯,像1,6-己烷二異氰酸酯(hdi)、異氟爾酮二異氰酸酯(ipdi)、1,5-萘二異氰酸酯(ndi)、1,4-苯撐二異氰酸酯(pdi),也被用于不同的應用中。為了本發(fā)明的目的,開孔添加劑是用于聚氨酯制造中以改善聚氨酯尺寸穩(wěn)定性的化學試劑。實例是可商購獲得的開孔添加劑,例如lumulsepoe26、niaxi-670,以及本領域技術人員已知的任何合適的開孔添加劑,例如有機酸,如安息香酸、水楊酸或己二酸,這些酸的堿金屬鹽,和硅氧烷-氧化烯共聚物。本發(fā)明涉及制備酯多元醇用的方法。特別是,本發(fā)明涉及由脂肪酸的臭氧分解且隨后被伯多元醇酯化而形成的酯多元醇。用于本發(fā)明的脂肪酸可來源于可再生資源,特別是來自棕櫚類材料,例如棕櫚油或棕櫚脂肪酸餾分(pfad)。然而,本發(fā)明不局限于使用棕櫚油和/或pfad。根據本發(fā)明的酯多元醇用于多種應用中,特別是制備聚氨酯泡沫體和/或涂料。取決于酯多元醇中間物的羥基值,可制造硬質至軟質的泡沫體。酯多元醇是由臭氧酸的酯化制造的。特別是,例如分級的棕櫚脂肪酸餾出物(pfad)或高油酸脂肪酸混合物等的原料,進行臭氧分解反應,以產生它們各自的臭氧酸。根據一個特定的方面,本發(fā)明設法將支鏈伯多元醇并入酯多元醇的結構中,以便獲得具有增加的對相分離和沉淀的抵抗力的酯多元醇。因此,酯多元醇遭受減少的相分離或不遭受相分離,并且可直接加工成聚氨酯和/或其它有用的物料。因此,提供一種制備至少一種酯多元醇的方法,該方法包括:用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,以制造酯多元醇。在再一方面,本發(fā)明提供一種制備酯多元醇酯的方法,該方法包括:通過用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸,來制備酯多元醇,并進一步用至少一種羧酸酯化所得酯多元醇,以制造至少一種酯多元醇酯。在又再一方面,本發(fā)明提供一種制備泡沫體的方法,該方法包括:通過用至少一種支鏈伯多元醇酯化至少一種臭氧酸來制備酯多元醇酯,進一步用至少一種羧酸酯化所得酯多元醇,并進一步將所得酯多元醇酯與選自石油多元醇、交聯劑、開孔添加劑和異氰酸酯的至少一種化合物或其混合物反應。本發(fā)明的方法使用預期由氧化臭氧分解工藝制造的臭氧酸,例如由us2,813,113和相關專利描述的。特別是,來源于植物油和/或動物油的脂肪酸,首先經受氧化裂解,以致所有雙鍵被裂解并轉化成羧酸基。在來源于植物油或動物油的不飽和脂肪酸的氧化裂解中,產生了二元酸和一元酸的混合物(稱作臭氧酸)。棕櫚脂肪酸餾出物(pfad)也可用作起始物料或原料和脂肪酸的來源。甘油三酯,例如棕櫚油,是脂肪酸的另一來源。主要由脂肪酸組成但也包含單-、二-和甘油三酯的pfad,可被水解以制造脂肪酸。甘油三酯的實例包括植物油和動物脂肪。特別是,甘油三酯可選自:大豆油、紅花油、亞麻籽油、玉米油、葵花油、橄欖油、油菜油、芝麻油、棉籽油、芥子油、亞麻薺油、麻風樹油、花生油、椰子油、菜籽油、烏桕油、桐油、蓖麻油、藻油、小麥胚芽油、豆油、大麻油、魚油、豬油、牛油、鴨脂或黃油等及其混合物。脂肪酸的其它來源包括分級的棕櫚脂肪酸餾出物、豆油的脂肪酸、棕櫚脂肪酸烷基酯、任意生物類脂質的烷基酯等、或其混合物或分級物。眾所周知,如在us2,813,113中說明的脂肪酸的氧化臭氧分解,導致在各個脂肪酸中原本包括雙鍵的兩個碳原子的每一處產生羧酸官能團。因此,可預知將由各種脂肪酸的臭氧分解產生的個體臭氧酸的實例。該知識使得人們能夠計算和預知:由任何脂肪酸原料組合物的氧化臭氧分解形成的二酸(壬二酸)和所有一元酸的具體百分比。因而,通過將期望由任意原料氧化臭氧分解的計算量的二酸(壬二酸)和一元酸混合,可模擬不同的臭氧酸組合物。我們稱這些混合物為模擬臭氧酸。在本發(fā)明的一個方面,模擬的雙官能和單官能臭氧酸的混合物用于制備在聚氨酯應用中評價用的酯多元醇。用于制備酯多元醇的一種具體的模擬臭氧酸混合物,是預知從棕櫚類脂肪酸的氧化臭氧分解獲得的混合物。一些期望的原料具有高濃度的飽和脂肪酸,這導致形成固體酯多元醇。發(fā)現通過位阻的伯多元醇或支鏈伯多元醇(例如1,2-丙二醇或2-甲基-1,3-丙二醇)的混合緩和了該現象。通常,由全組成(fullcomposition)的脂肪酸混合物制備的酯多元醇,與分級組成的脂肪酸混合物相比,需要明顯更支化的可替代的伯多元醇(例如2-甲基-1,3-丙二醇(縮寫為me-pg)),以減少或防止相分離。在本發(fā)明中,酯多元醇具有獨特的結構,因為它們可包括支鏈伯多元醇。支鏈伯多元醇,對在烴的鏈中抑制和/或減少相分離特別有效。當由棕櫚原料制備多元醇時,伯多元醇是重要的,因為棕櫚原料含有大量飽和脂肪酸,其引起相分離。特別是,根據本發(fā)明的支鏈伯多元醇是至少一種選自由以下組成的組的支鏈伯多元醇:2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);季戊四醇(pe);二季戊四醇(dipe)和新戊二醇(npg);或其混合物。更特別的是,根據本發(fā)明的支鏈伯多元醇包括2-甲基-1,3-丙二醇、三羥甲基丙烷(tmp)和新戊二醇或其混合物的至少一種。將支鏈伯多元醇并入根據本發(fā)明的酯多元醇的結構中的多元醇,在聚氨酯泡沫體和/或涂料中獲得高的生物類含量,同時維持所需的性能特征,而不管高飽和脂肪酸(例如,棕櫚酸)水平的潛在成問題的量。在本發(fā)明中,多元醇酯還可具有阻礙聚酯鏈緊密堆積從而抑制結晶的支鏈結構。進一步地,本發(fā)明表明:在酯化中使用的羧酸和伯多元醇的量,影響酯多元醇的粘性、分子量和交聯。由本發(fā)明的酯多元醇形成的泡沫體和聚氨酯涂料具有良好的物理性能,例如密度、導熱性、拉伸強度和斷裂伸長率。如在本發(fā)明中建議的途徑和方法,將制造獨特種類的中間物,該中間物由來源于伯多元醇與各種羧酸的酯化作用的酯多元醇組成。由于該酯多元醇的獨特結構,可調整中間物的粘性、羥基值和分子量。該因素允許開發(fā)具有寬范圍羥基值(hvs)的多元醇。通過調整酯多元醇的性質,可調節(jié)泡沫體和/或聚氨酯涂料的官能團,以適合使用規(guī)范。進一步地,本發(fā)明顯示:在酯化中使用的羧酸和伯多元醇的量,影響酯多元醇的粘性、分子量和交聯。本發(fā)明還將顯示:在過量伯多元醇與臭氧酸的形成酯多元醇的酯化作用中,改進羥基比羧基的參數,導致酯多元醇的羥基值(hv)、粘性和結構的改進。本發(fā)明的另一方面是形成具有直鏈或支鏈結構的酯多元醇。這些因素允許開發(fā)來源于具有廣泛性質的多元醇的泡沫體。多元醇工藝的通用性,是能夠開發(fā)生物多元醇的關鍵特征,該生物多元醇覆蓋一系列性質和特性,并允許用于不同的應用中。例如,硬質泡沫體多元醇典型地具有250-450koh/g范圍內的羥基值(hv)。軟質泡沫體多元醇典型地具有20-150koh/g范圍內的、特別是50-150koh/g范圍內的羥基值(hv),且涂料多元醇典型地具有150-250范圍內的羥基值(hv)。如在圖3中所示,通過選擇給料化合物(inputcompound),并調整它們的雙官能單官能比(dmr)和羥基/羧基比(hcr),可獲得這些特性。在所有多元醇中,羥基官能團的存在和hcr的選擇,是產物多元醇羥基含量或羥基值(hv)過量的原因。這是通過在多元醇合成中伯多元醇的相對量與含羧酸基化合物(二元酸和一元酸兩者)的量來實現的。因而,伯多元醇的量越高,所得產物多元醇的羥基值(hv)越高。在下列實施例中,將由分級的棕櫚脂肪酸餾出物(pfad)和分級的高油酸脂肪酸混合物的氧化臭氧分解預期的模擬臭氧酸,用支鏈伯多元醇2-甲基-1,3-丙二醇和三羥甲基丙烷(tmp)酯化,以生成酯多元醇。圖1顯示脂肪酸來源,例如含有亞油酸、油酸、亞麻酸和飽和脂肪酸等的植物油或動物脂肪的氧化裂解。氧化臭氧分解產物是臭氧酸壬二酸(1,9-壬二酸)、己酸、壬酸(pelargonicacid(nonanoicacid))、丙酸,和原始飽和脂肪酸棕櫚酸和硬脂酸。棕櫚酸和硬脂酸在氧化臭氧分解期間不變化。裂解發(fā)生在脂肪酸的雙鍵位點,從而由不同的脂肪酸產生一些相同的臭氧酸。例如,亞油酸制得壬二酸和己酸,而油酸制得壬二酸和壬酸。丙二酸(c3二元酸)是由亞油酸和亞麻酸兩者形成的,并在氧化臭氧分解的第二階段中使用的溫度下,分解成乙酸(未顯示)和二氧化碳。然而,乙酸未顯示在圖1和2中,因為可輕易地調節(jié)在臭氧酸的工業(yè)生產中使用的凈化工藝,以除去乙酸。當在相對于臭氧酸濃度比較高的甘油濃度下,用甘油將該臭氧酸混合物酯化時,主要的甘油酯產品是所示的甘油單酯類型。這些甘油單酯被稱作酯多元醇。甘油單酯固有地將具有比在圖2中所示的甘油二酯和甘油三酯更高的羥基值(hv)。高hv酯多元醇結構被用于包括聚氨酯硬質泡沫體的應用中。與圖2相比,甘油單酯類酯多元醇表現出多元醇的有限結構類型。然而,在高的甘油對臭氧酸濃度的條件下,可形成在圖2中所示的少量多元醇酯結構。在圖1和2中發(fā)現的它們的酯多元醇相對濃度,將具體地取決于甘油對臭氧酸的濃度。對于圖1和2,使用分子模型來預知在不同的甘油對臭氧酸濃度下形成的酯多元醇結構的相對濃度。圖2顯示:通過氧化臭氧分解,由脂肪酸與甘油在相對低的甘油與臭氧酸之比下制造臭氧酸。如圖所示,當在相對低的甘油濃度下,用甘油將該臭氧酸混合物酯化時,主要的甘油酯產物(酯多元醇)是甘油二酯和甘油三酯。與圖1中所示的結構相比,該酯多元醇具有擴大的(extended)分子量,并且單官能羧酸(棕櫚酸、硬脂酸、己酸、壬酸和丙酸)用來將一些甘油酯的羥基封端。如在圖2中低級酯多元醇支鏈結構中所示,圖2的酯多元醇的其它特性是通過雙官能壬二酸部分(moiety)交聯。圖2的酯多元醇通常具有更低的羥基值(hv),這使它們有資格作為對聚氨酯軟質泡沫體和涂料有用的多元醇。將在改變甘油對臭氧酸濃度下獲得的結構的范圍和相對濃度可通過分子建模來預知。在本發(fā)明中,酯多元醇由于它們結合了支鏈伯多元醇而具有另外的獨特結構方面。支鏈伯多元醇在減少和/或抑制烴鏈中的、特別是來自棕櫚原料的烴鏈中的相分離是有效的原料,因為棕櫚原料含有大量引起相分離的飽和脂肪酸。支鏈伯多元醇的實例是如下所示的三羥甲基丙烷(tmp)。支鏈伯多元醇可選自1,2-丙二醇;2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);新戊二醇(npg);季戊四醇(pe);和二季戊四醇(dipe)。具體地,酯多元醇可具有重復基團(rco2r'),其中r表示棕櫚酸酯、硬脂酸酯、己酸酯、壬酸酯、丙酸酯和壬二酸酯,如來源于臭氧酸的二酯類,如圖1和2中所示。r'來源于伯多元醇結構。在一個實施方案中,酯多元醇可為線形結構。在另一實施方案中,酯多元醇酯可為支鏈結構。兩者都可包括至少一種支鏈多元醇。支鏈多元醇酯阻礙烴鏈的緊密堆積,這抑制了結晶。在所有多元醇中,羥基官能團的存在和羥基與羧基之比(hcr)的選擇,是產物多元醇的過量羥基含量或羥基值(hv)的原因。這是通過在多元醇合成中伯多元醇的相對量與含羧酸基化合物(二元酸和一元酸兩者)的量來實現的。因而,伯多元醇的量越高,產物多元醇所得的羥基值(hv)越高。多元醇工藝的通用性,是能夠開發(fā)該生物多元醇的關鍵特征,該生物多元醇覆蓋一系列性質和特性,并允許用于不同的應用中。例如,硬質泡沫體多元醇典型地具有250-450koh/g范圍內的羥基值(hv),并且還具有一定的交聯,以提供硬質。軟質泡沫體多元醇典型地具有50-150koh/g范圍內的羥基值(hv)。涂料多元醇典型地具有150-250koh/g范圍內的羥基值(hv)。通過選擇給料化合物,并調整它們的雙官能單官能比(dmr)和羥基/羧基比(hcr),也可獲得這些特性。雙官能/單官能比(dmr)是在臭氧酸或臭氧酸混合物中,二元酸與一元酸的摩爾量之比。使用較高的雙官能/單官能比(dmr),導致增加的酯多元醇r粘度和減少的揮發(fā)性。相反地,減少的雙官能/單官能比(dmr)導致減少的酯多元醇組分分子量,導致酯多元醇減少的粘性和增加的揮發(fā)性。圖3顯示由臭氧酸與伯多元醇的酯化反應形成的最佳結構。雙官能酸與單官能酸之比(dmr)和羥基與羧基之比(hcr)兩者決定酯多元醇的結構。這些具體比例的聯合,確立了關鍵參數和由此可以應用的領域。從廣義上講,如在圖3中所示,可在該雙軸制圖中表示三個最重要的應用領域,例如潤滑劑基料(lubricantbasestock)、聚氨酯硬質泡沫體和/或軟質泡沫體。在多元醇酯的制造中,雙官能酸與單官能酸之比(dmr)被認為是關鍵的控制參數。它通常由原料的潛在雙官能羧酸組分所制約,所述原料是由不飽和脂肪酸的在形成的主要二酸是壬二酸下的臭氧分解直接形成的。分級的pfad的脂肪酸組合物的最大理論dmr是0.71。為了對比,由于增加的不飽和水平,豆油脂肪酸的dmr具有1.51的值。如在圖3中所示,通過另外的一元酸,可下調pfad的雙官能酸與單官能酸之比(dmr),以達到適合于潤滑劑基料的多元醇的組成范圍。增加的壬二酸存在量,有利于形成更高的擴鏈結構(chainextedndedstructures)。在所有多元醇中,羥基官能團的存在和羥基/羧基比(hcr)的選擇,是產物多元醇的過量羥基含量或羥基值(hv)的原因。這是通過在多元醇合成中伯多元醇的相對量與含羧酸基化合物(二元酸和一元酸兩者)的量來實現的。因而,伯多元醇的量越高,產物多元醇所得的羥基值(hv)越高。在結合中,對于給定原料的雙官能與單官能酸之比(dmr)和羥基/羧基比例(hcr)、伯多元醇的選擇和另外的一元酸,可用來制造各式各樣具有變化的結構和羥基值(hv)的多元醇。在所有多元醇中,羥基官能團的存在和羥基與羧基之比(hcr)的選擇,是產物多元醇羥基值(hv)的原因。這是通過在多元醇合成中伯多元醇和羧基(二酸和一元酸兩者)的量來實現的。因而,伯多元醇的量越高,所得的產物羥基值(hv)越高。表a列出分級的pfad的脂肪酸和重量百分比,隨后進行模擬的氧化臭氧分解以制造臭氧酸混合物,以它們各自計算的重量百分比(%wt)示出。表a:表b列出脂肪酸和預期來自高油酸豆油的脂肪酸的重量百分比,其隨后進行模擬的氧化臭氧分解以制造臭氧酸混合物,以它們的重量百分比(%wt)示出。表b:高油酸脂肪酸混合物%wt臭氧酸%wt油酸75.64壬二酸49.38亞油酸11.35乙酸2.22亞麻酸0.59己酸3.89棕櫚酸4.41壬酸35.09硬脂酸2.83丙酸0.13肉豆蔻酸0.43棕櫚酸3.65月桂酸4.53硬脂酸2.34花生酸0.22肉豆蔻酸0.36總計100.00月桂酸3.75花生酸0.18總計100.00用來配制硬質聚氨酯泡沫體的酯多元醇的目標羥基值(hv)范圍是250-450mgkoh/g。因此,引入每分子具有大量羥基的伯多元醇,例如甘油和山梨糖醇,以增加羥基值和交聯可能性。確定制造用于各種泡沫體應用的酯多元醇的配方的基礎計算是羥基與羧酸之比(oh:cooh)。根據本發(fā)明的另一方面,提供一種制造"硬質"泡沫體的方法,所述方法包括以下順序步驟:將臭氧酸的至少一種混合物反應,一種或多種臭氧酸的混合物具有至少一個羥基和至少一個羧基,至少一個羥基與至少一個羧基之比是羥基/羧基比;根據本發(fā)明,用至少一種伯多元醇酯化一種或多種臭氧酸的混合物,以制造酯多元醇;將用至少一種羧酸酯化該酯多元醇,以制造至少一種酯多元醇酯;和將該酯多元醇酯與至少一種石油多元醇、至少一種交聯劑、開孔添加劑和至少一種異氰酸酯反應,以制造泡沫體。根據本發(fā)明的另一方面,提供一種制造"軟質"泡沫體的方法,包括以下順序步驟:將至少一種臭氧酸反應,該臭氧酸(一種或多種)具有至少一個羥基和至少一個羧基,該至少一個羥基與至少一個羧基之比是羥基/羧基比;根據本發(fā)明,用至少一種伯多元醇酯化一種或多種臭氧酸,以制造酯多元醇;用至少一種羧酸酯化該酯多元醇,以制造至少一種酯多元醇酯;和將該酯多元醇酯與至少一種石油多元醇、至少一種開孔添加劑和至少一種異氰酸酯反應,以制造泡沫體。因此,還提供一種酯多元醇,其中該酯多元醇包括以下的反應產物:至少一種臭氧酸;和至少一種支鏈伯多元醇。根據本發(fā)明的酯多元醇酯包括以下結構支鏈伯多元醇可選自2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);季戊四醇(pe)、二季戊四醇(dipe);新戊二醇(npg);及其混合物。特別是,一種或多種支鏈伯多元醇選自2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);新戊二醇(npg)及其混合物。更特別地,支鏈伯多元醇包括三羥甲基丙烷(tmp)。更特別地,至少一種支鏈伯多元醇包括加入至少兩種支鏈伯多元醇的混合物,例如2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg)和三羥甲基丙烷(tmp)。根據本發(fā)明的酯多元醇可為具有下式的一種或多種酯多元醇:其中,和r選自棕櫚酸酯、硬脂酸酯、己酸酯、壬酸酯、丙酸單酯和壬二酸二酯,其中n是1至3。根據本發(fā)明的酯多元醇可具有約20(mgkoh/g)至約450(mgkoh/g)的羥基值(hv)。根據另一方面,提供根據本發(fā)明的任意方法可獲得的或獲得的酯多元醇酯。根據本發(fā)明任一方面的酯多元醇酯,包括以下結構:還提供一種根據本發(fā)明的任一方法獲得的或可獲得的泡沫體。特別是,提供一種泡沫體,其中該泡沫體是由根據本發(fā)明的酯多元醇和/或酯多元醇酯制備的。特別是,提供一種泡沫體,其中該泡沫體包括以下的反應產物:至少一種臭氧酸;和至少一種支鏈伯多元醇。該泡沫體可為硬質或軟質泡沫體。根據本發(fā)明的泡沫體可具有測量為約7.75(psi)至約36.9(psi)的拉伸強度。特別是,約9.7(psi)至約36.9(psi)。特別是,約9.7(psi)至約13.5(psi)。更特別地,約9.7(psi)至約11.55(psi)。又更特別地,約7.75(psi)至約11.55(psi)。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體,可包括約10%至約100%量的根據本發(fā)明任一方面的酯多元醇,且石油多元醇為約90%至約0%的量。特別是,酯多元醇為約10%的量,石油多元醇組分為約90%的量。或者,酯多元醇為約20%的量,且石油多元醇組分為約80%的量。或者,酯多元醇為約100%的量,且石油多元醇組分為約0%的量。或者,酯多元醇為約50%的量,石油多元醇組分為約50%的量。或者,酯多元醇為約90%的量,石油多元醇組分為約10%的量。在本發(fā)明的泡沫體制備中,該多元醇可具有約20(mgkoh/g)至約450(mgkoh/g)的羥基值(hv)。特別是,約250(mgkoh/g)至約400(mgkoh/g)。或者,其中,酯多元醇具有約50(mgkoh/g)至約150(mgkoh/g)范圍的羥基值(hv)。本發(fā)明的泡沫體可具有約2.1(pcf)至2.6(pcf)的自由發(fā)泡密度(freerisedensity)。特別是,約2.1(pcf)至約2.3(pcf)。或者,約2.3(pcf)至約2.6(pcf)。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可具有約2.4(pcf)至2.5(pcf)的密度。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可具有約0.148至約0.154的導熱系數(k因子)。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可具有約5.50%至6.25%的最大負荷。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可具有測量為約78.3%至約118.5%的斷裂伸長率。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可具有約23.1%至59.0%的回彈性。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體,可具有約23.1%至約59.0%的回彈(rebound)百分比的球(16mm)回彈(resilience)。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體,可包括選自石油多元醇、交聯劑、開孔添加劑和異氰酸酯的至少一種化合物或其混合物。特別是,該泡沫體可包括至少一種開孔添加劑和至少一種異氰酸酯。根據本發(fā)明任一方面的泡沫體可包括:至少一種交聯劑,其包括選自2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);季戊四醇(pe);二季戊四醇(dipe)和新戊二醇(npg);和至少一種異氰酸酯,或其混合物的至少一種支鏈伯多元醇。特別是,泡沫體可包括選自2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg);三羥甲基丙烷(tmp);二-三羥甲基丙烷(di-tmp);新戊二醇(npg)及其混合物的至少一種支鏈伯多元醇。該至少一種支鏈伯多元醇可包括三羥甲基丙烷(tmp)。本發(fā)明的泡沫體可包括至少兩種支鏈伯多元醇的混合物,例如2-甲基-1,3-丙二醇(2-mepg)和三羥甲基丙烷(tmp)。根據本發(fā)明的另一方面,提供一種利用根據本發(fā)明任一方面的酯多元醇制備的聚氨酯涂料。根據本發(fā)明的又一方面,提供一種減少在單一相中包括至少一種酯多元醇的組合物向兩個或多個相的分離的方法,該方法包括:用至少一種支鏈伯多元醇將至少一種臭氧酸酯化,以制造至少一種酯多元醇,從而減少該至少一種酯多元醇的相分離。特別是,該組合物可為單一液相。根據一個特定的方面,該至少一種酯多元醇實質上不分離成多于一個相。進一步地,本發(fā)明的方法還包括使組合物達到約20℃至約80℃范圍的溫度。現在已經一般性地描述了本發(fā)明,通過參考下列實施例將更容易地理解本發(fā)明,下列實施例是以舉例說明的方式提供的,并不意欲限定本發(fā)明。實施例實施例1:制備棕櫚類硬質泡沫體多元醇為制造棕櫚類硬質泡沫體多元醇,將80.36g壬二酸、3.69g乙酸、6.46g己酸、58.29g壬酸、0.22g丙酸、6.06g棕櫚酸、4.15g硬脂酸、0.6g肉豆蔻酸、6.23g月桂酸、69.03g甘油、41.22g山梨糖醇和0.17g草酸錫(ii)稱量至500ml的三頸圓底燒瓶中。利用頂置式攪拌器攪拌混合物,并加熱至180℃,以確保所有組分溶解并均勻化。然后,將溫度升至215℃-220℃,在整個反應期間收集副產物水。通過測量酸值(av)來監(jiān)測反應,當av達到低于3mgkoh/g時,認為反應完成。所得多元醇(標記為53144-09-10)具有378.8mgkoh/g的羥基值(hv)和1.04mgkoh/g的av。最終產物是澄清液體。硬質泡沫體多元醇制備棕櫚類聚氨酯硬質泡沫體試樣表c列出用來制備硬質聚氨酯試樣的典型組分。為了比較,采用相同的配方,也使用常規(guī)蔗糖類多元醇jeffolsg-360來制作聚氨酯泡沫體試樣。在105的異氰酸酯指數下,用生物類多元醇53144-09-10作為唯一的多元醇和50%替換為jeffolsg360多元醇,在加入或不加入10%甘油做交聯劑下,制備泡沫體。合并有enovate3000(hfc-245fa)的水作為發(fā)泡劑。如在表d中所示,為了平衡發(fā)泡分布,與基于蔗糖類多元醇jeffolsg-360的參考配方中相比,在基于棕櫚類多元醇53144-09-10的配方中,減少dabco33lv的量,并增加niaxa1的量。dabco33lv作為"發(fā)泡"和"凝膠化"催化劑兩者。添加劑niaxa1是非常強的"發(fā)泡"催化劑。表c:硬質泡沫體配方組分利用標準的實驗室高扭矩混合器來制備全部的硬質泡沫體。將多元醇組分與異氰酸酯組分混合10秒。隨后,在乳白時間(creamtime)之前,將混合物轉移至開口餅盒(cakebox)中。在所有泡沫體上測量發(fā)泡分布,包括乳白時間、凝膠時間、發(fā)泡時間(risetime)和消粘時間(tack-freetime)。利用jeffolsg-360和多元醇53144-09-10的兩種泡沫體的性能概括在表d中。在50%和100%石油多元醇的替換水平下,生物多元醇表現出類似的反應分布時間(乳白、凝膠和發(fā)泡)以及密度。在室內條件下老化一周之后,切割泡沫體,并根據astmd1622-03來測量密度,并通過在120℃下老化60分鐘來測量表觀尺寸穩(wěn)定性(篩選泡沫體尺寸穩(wěn)定性用的室內方法)。沒有甘油的生物多元醇的尺寸穩(wěn)定性是令人滿意的。表d:在0%、50%和100%替換下聚氨酯硬質泡沫體用配方的實例及其性能分布在本發(fā)明中,酯多元醇中間物的優(yōu)點是:在相同性能水平下,它可替換高達100%的石油多元醇。如在表d中所示,本發(fā)明的高羥基生物多元醇,在硬質泡沫體配方中可替代石油多元醇組分。比較的多元醇jeffolsg-360的羥基值是365,對于多元醇53144-09-10是378.8。當配制本發(fā)明的泡沫體時,jeffolsg-360將被用作比較例。用來替代石油多元醇的多元醇53144-09-10的量在45%-100%范圍內。這可單獨用生物多元醇或者與少量甘油結合來完成,甘油用來增加泡沫體的機械硬度。甘油被視為可接受的添加劑,因為它也是生物類的,然而,當大量使用時,它可導致形成易碎和脆性的泡沫體。進行的實驗不需要任何額外的甘油,在全部多元醇開發(fā)中表現出增加的改善。隨后的絕熱試驗也表明:用棕櫚類生物多元醇配制的硬質泡沫體與石油參考泡沫體是可比的,因此,適合于絕緣應用。熱絕緣是硬質聚氨酯泡沫體的重要應用,因此,必須確定該生物類多元醇是否會滿足關鍵的性能要求。在表e中示出了在該評價中使用的系列原材料。表e:絕熱試驗用的硬質泡沫體配方組分k因子測量用泡沫體,是利用同樣的手動攪拌工序,通過將泡沫體混合物倒入3”×18”×121/4”尺寸的紙箱中制備的。在室內條件下老化11天后,切割k因子測量用的泡沫體。在切割為具有12”×12”×1”尺寸的試樣后,進行24小時的k因子測量。在熱導系數分析器anacon,型號tca-12上,根據astmc518-02進行測量。采用由美國國家標準與技術研究所(nationalinstituteofstandardsandtechnology)提供的標準參考物質1450c(玻璃纖維板)來校準熱導系數分析器。對于k因子測量,將冷卻板的溫度設定為50°f,且加熱板的溫度設為100°f。泡沫體的性質也概括在表d中。基于生物類多元醇53144-09-10的泡沫體的表觀孔結構類似于參考泡沫體(圖4和5)。所有的泡沫體表現出比目標的2pcf稍高的密度。包括基于50%和100%生物類多元醇53144-09-10的泡沫體制備的和沒有甘油制備的所有泡沫體,在120℃暴露60分鐘,表現出良好的尺寸穩(wěn)定性(圖6)。在沒有任何甘油制備的泡沫體上,進行導熱系數測量。基于棕櫚類多元醇的泡沫體的k因子,類似于參考泡沫體的,表明:在目標熱絕緣性的硬質泡沫體配方中,硬質泡沫體用的常規(guī)蔗糖類聚醚多元醇,可替換為生物類多元醇53144-09-10。對于所得的k因子,參考泡沫體測量的0.148btu-in/hr-ft2°f和基于生物類多元醇的泡沫體測量的0.153-0.154btu-in/hr-ft2°f,落在用類似的hfc-245fa水平制備的具有相同密度范圍的泡沫體所報告的范圍內。所有的泡沫體表現出比目標的2pcf稍高的密度。利用實驗室手動攪拌設備制備泡沫體,其不是非常適合于在共混物中控制揮發(fā)性enovate3000的量。在篩選試驗中制備全部泡沫體,包括基于50%和100%生物類多元醇53144-09-10、沒有甘油而制備的泡沫體,在120℃暴露60分鐘,表現出良好的尺寸穩(wěn)定性,如在圖4中以rp-1、b50和b100所示。圖5顯示為配方篩選用的、用甘油制備的硬質泡沫體試樣的照片。在圖5中,泡沫體試樣被稱作rp-1(比較例)和實驗例b50g和b100g。圖6顯示配方篩選制備的硬質泡沫體試樣(有或沒有甘油)在120℃下加熱60分鐘后的照片。圖6顯示比較例rp-1和實驗例b50和b100、b50g和b100g。軟質泡沫體多元醇迄今為止,沒有可按100%水平配制以制造典型的消費品(例如夾具和床上用品)使用的高回彈泡沫體的生物類多元醇。目前,使用目前的商品化生物多元醇,需要大量的石油多元醇,一般超過多元醇的70wt%,來實現關鍵的效能特性,例如回彈性。需要改善,以在維持效能特性的同時,增加軟質泡沫體的生物多元醇的含量。試驗一些組合物,并與常規(guī)石油多元醇配方對比。這些未優(yōu)化的配方和結果顯示:用具有低羥基值(hv)的棕櫚類多元醇,來增加生物多元醇含量的潛力。軟質泡沫體用酯多元醇中間物的制備方法類似于硬質泡沫體的,但是在在1.05至1.15之間的不同的羥基:羧基比(oh/cooh)下。軟質泡沫體多元醇典型地具有50-150mgkoh/g范圍內的羥基值(hv)。由臭氧類方法制備的最低hv的多元醇,將典型地用于軟質泡沫體。在這些軟質泡沫體試驗對象中使用的1.10的減少的起始物料羥基/羧基比,與硬質泡沫體和涂料多元醇相比,預期提供甚至更低的羥基值,同時也提供更高分子量的多元醇。實施例2:制備棕櫚類軟質泡沫體多元醇為制造棕櫚類軟質聚氨酯泡沫體多元醇,將361.62g壬二酸、16.62g乙酸、29.07g己酸、332.88g壬酸、0.99g丙酸、27.27g棕櫚酸、18.66g硬脂酸、2.70g肉豆蔻酸、28.05g月桂酸、195g甘油、35.01g2-甲基-1,3-丙二醇和0.63g草酸錫(ii)稱量至1l的三頸圓底燒瓶中。利用頂置式攪拌器攪拌混合物,并加熱至180℃,以確保所有組分溶解并均勻化。然后,將溫度升至210℃-215℃,在整個反應期間收集副產物水。通過酸值(av)來監(jiān)測反應,當av達到低于3mgkoh/g時,認為反應完成。所得多元醇(標記為53045-13-10)具有23.2mgkoh/g的hv和0的av。最終產物是澄清液體。制備聚氨酯軟質泡沫體試樣采用在下表f中所列的成分,來制備軟質聚氨酯泡沫體試樣。為了比較,也使用常規(guī)石油類多元醇jeffolg31-28,來制作聚氨酯泡沫體試樣。在90的異氰酸酯指數下,用生物類多元醇來替換10%、30%和50%的jeffolg31-28,來制備泡沫體。試樣的其它組分是水、作為開孔劑的lumulsepoe26、作為表面活性劑的tegostabb4690,和dabco33lv、作為交聯劑的二乙醇胺和作為發(fā)泡催化劑的niaxa-1。異氰酸酯體系是單一體系,并使用mondurmrs-2。所得泡沫體的配方和性質概況在表f中。表f:軟質泡沫體配方組分表g:軟質泡沫體配方和性質如在表g中所示,生物類多元醇(53045-13-10)成功替換了高達50%的石油類多元醇,且仍舊滿足要在高彈力(resilient)泡沫體應用中的最小40%的回彈性質(resilientproperty)。其它性質,例如拉伸強度和斷裂伸長率,在高達30%替換下可與石油類多元醇相比。在50%替換下,拉伸強度和斷裂伸長率比100%石油類多元醇的低。涂料多元醇涂料多元醇典型地具有150-250mgkoh/g范圍內的羥基值(hvs),可具有一些交聯,以提供增強的硬度。1.58的減少的起始物料羥基/羧基比,與硬質泡沫體多元醇相比,預期可提供較低的羥基值,還提供較高的分子量,基于眾所周知的聚合原則。實施例3制備棕櫚類聚氨酯涂料多元醇為制造棕櫚類聚氨酯涂料多元醇,將62.95g壬二酸、3.55g乙酸、30.25g己酸、42.13g壬酸、0.33g丙酸、13.6g棕櫚酸、1.6g硬脂酸、1.6g肉豆蔻酸、68.5g三羥甲基丙烷(支鏈伯多元醇)、25.5g2-甲基-1,3-丙二醇和0.15g草酸錫(ii)稱量至500ml的三頸圓底燒瓶中。利用頂置式攪拌器攪拌混合物,并加熱至180℃,以確保所有組分已溶解并均勻化。然后,將溫度升至210℃-215℃,在整個反應期間收集副產物水。通過酸值(av)來監(jiān)測反應,當av達到低于3mgkoh/g時,認為反應完成。所得多元醇(標記為52781-32-30)具有207mgkoh/g的hv和0.0的av。最終產物是澄清液體。表h:棕櫚類聚氨酯涂料試樣的性質性質值酸值(mgkoh/g)0.0羥基值(mgkoh/g)207.0分子量(g/mol)1065粘度(cps40℃下)161.8外觀澄清液體硬度水平(鉛筆試驗)h硬度本發(fā)明的聚氨酯泡沫體和涂料是通過異氰酸酯、交聯劑、開孔添加劑和/或多元醇組分的反應形成的。多元醇組分包括酯多元醇和石油多元醇組分。酯多元醇的羥基值(hv),決定所得泡沫體或涂料的酯多元醇替換水平。酯多元醇包括約10%至約100%的多元醇組分。通過選擇起始臭氧酸的雙官能單官能比(dmr)和羥基:羧基比(hcr),可微調酯多元醇的羥基值(hv)。實施例4由全組成pfad的有效臭氧酸,利用甘油、tmp和me-pg制備酯多元醇由全組成pfad的有效臭氧酸,用伯多元醇甘油、tmp和me-pg,同時從1.85至1.10地改變羥基/羧基比,來制備一系列酯多元醇。表i顯示多元醇組成和用來確定這些多元醇制備有用產物的可用性的物理參數,例如hv、av、cot、粘性和揮發(fā)百分比的值。多元醇2、11和14。如在圖i中所示,多元醇2、11和14全部引入1.85的羥基/羧基比。有啟發(fā)性的是:使用甘油和me-pg的混合物作為伯多元醇的多元醇2,制造了主要是固體的多元醇。然而,多元醇11和11r(其以較大規(guī)模重復制備),其除了使用精確摩爾替換甘油的tmp以外與多元醇10幾乎一致,是仍未沉淀任何固體的液體。然而,多元醇14,其除了me-pg組分被替換為相同摩爾量的tmp以外與多元醇11類似,是渾濁的濃稠材料,其最終沉淀固體。下面是從這些多元醇性質獲得的結論:·在全棕櫚組成多元醇中,tmp在維持相均一性中明顯比甘油更好(如之前在來自分級的pfad組合物的多元醇中觀察的)。·在維持多元醇相均一性中,tmp和me-pg的混合物比單獨tmp更好多元醇10、12&15。如在表i中所示,多元醇10、12和15全部引入1.30的羥基/羧基比。可看出:使用甘油和me-pg作為伯多元醇的多元醇10,實質上是固體。然而,除了使用精確摩爾替換甘油的tmp外,與多元醇10相同的多元醇12,是仍未發(fā)現固體的液體。多元醇15和15r(其大規(guī)模重復制備),除了將me-pg替換為精確摩爾量的tmp以外,與多元醇12類似,并且起始是液體,并隨著時間一直維持其相均一性。這些結果的含意是:在較低的羥基/羧基比下,相均一性對me-pg被tmp總體替換的依賴性,不如在較高羥基/羧基比下敏感。這可歸因于以下事實:在較高比例下,多元醇分子量較小,所以存在較高的概率:完全飽和物不會被結合至足夠量的(或任意的)增溶替代物。由多元醇11利用己撐二異氰酸酯(hdi)制備聚氨酯涂料,發(fā)現該聚氨酯涂料具有1h硬度和良好的光澤值。這與當該多元醇用甲苯二異氰酸酯(tdi)固化時只獲得了5b硬度,形成對比。實施例5:利用原料(牛油)的硬質泡沫體多元醇為了證實工藝的可擴展性和產品一致性,已經進行了18l規(guī)模的反應器運行,來利用作為原料的牛油類脂肪酸合成硬質泡沫體多元醇。稱量原料和其它組分的量(如在表100中所示),并裝入18l的玻璃反應器中。利用頂置式攪拌器攪拌混合物,并加熱至180℃,以確保所有組分溶解并均勻化。然后,將溫度升至210℃-220℃,在整個反應期間除去副產物水。通過酸值(av)的減少來監(jiān)控反應。直至反應結束,觀察到av下降的速率減少。為了便于除去痕量水和酸,將惰性氣體噴射引入至每個反應。當av達到3mgkoh/g或以下時,停止反應并認為反應完成。所得多元醇具有下列如表200中所示的性質。表100:利用牛油類原料的硬質多元醇18l運行表200:來自18l小規(guī)模(benchscale)運行的所得多元醇的性質反應運行1運行2運行3酸值(mgkoh/g)2.022.200.49羥基值(mgkoh/g)443.40401.40420.30%molgly10.4710.429.34%mol單-gly39.0538.7838.84%mol二-gly41.4042.3942.74%molsorb9.098.419.081°/2°oh1.041.061.03由在18升運行1、2和3中產生的多元醇制造的泡沫體,在制造硬質泡沫體中是令人滿意的。在外部實驗室進行的獨立分析顯示:產物泡沫體非常適合于熱絕緣性用的硬質泡沫體配方。做了相對利用類似泡沫體配方的石油類多元醇的比較。硬質泡沫體性能的主要性質的概括示下表300中。表300-利用硬質運行1、硬質運行2和硬質運行3的pu泡沫體性能實施例6:使用棕櫚類原料的運行以如在表400中所示的特定量將棕櫚類壬二酸和壬酸稱量至500ml四頸圓底燒瓶中,用于其各個應用。利用頂置式攪拌器攪拌混合物,并加熱至180℃,以確保所有組分溶解并均勻化。然后,將溫度升至210℃-220℃,在整個反應期間除去副產物水。通過酸值(av)減少來監(jiān)控反應。直至反應結束,av下降速率在減少。為了便于除去痕量水和酸,將惰性氣體噴射引入至反應中。當av達到3mgkoh/g或以下時,停止反應并認為反應完成。所得多元醇具有以下如表500中所示的性質。表400:利用現有棕櫚類原料的實驗室規(guī)模(labscale)合成聚酯多元醇用的重量組成表500:所有三個應用-硬質、軟質和涂料的實驗室規(guī)模棕櫚類聚酯多元醇的性質下表600至1000顯示由實施例6的工藝獲得的產品的性質。最終產物配方和分析1)棕櫚類硬質泡沫體配方和性質表600:基于棕櫚類硬質多元醇的硬質pu泡沫體的配方和發(fā)泡分布。用水作為唯一的發(fā)泡劑來制備2)棕櫚類軟質泡沫體配方和性質表800:基于軟質棕櫚類多元醇的自由發(fā)泡泡沫體的性質表900:基于棕櫚類涂料多元醇的涂料在不同異氰酸酯指數下的性質表1000:基于棕櫚類涂料多元醇在不同異氰酸酯指數下的涂料溶液的性質本文中要求的主題不局限于解決任何缺點或只在如上所述那些情況中操作的實施方案。更確切地說,僅僅提供該背景來闡明本文中描述的一些實施方案可在其中實施的示例性
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。為了方便起見以參考列表的形式,列舉了在本說明書中提到的參考文獻,并加在實施例的最后。這些書目參考文獻的全部內容引入于此以作參考。參考文獻:1.wo20070272232.u.s.預授權的公開號2005/01122673.u.s專利號7,125,9504.us專利申請?zhí)杣s2006/01949745.us2,813,113當前第1頁12
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