植物油与甘油在催化剂存在下发生羟基与植物油羧基的重新分配,生成甘油一酸酯、甘油二酸酯,该反应属可逆反应,当反应达到平衡后,体系的组成除生成物外,植物油与甘油也共存于其中。从后续的聚合反应考虑,只有甘油一酸酯是二羟基官能团的中间体,可与二异氰酸酯发生逐步加聚形成线形聚氨酯树脂;甘油二酸酯是单羟基官能体,与二异氰酸酯反应只能生成低分子化合物,但少量的甘油二酸酯在聚氨酯树脂合成中可作为分子量调节剂,甘油是三羟基官能体,如果体系中含量过高,在聚合阶段有发生交联的可能,少量甘油的存在有利于增大聚合物的分子量,提高体系的黏度;植物油的存在会影响树脂体系的水溶性及水溶体的稳定性。针对植物油醇解可逆反应的特征,通过对醇解工艺条件的合理选择与控制,使醇解终了体系的组成中以甘油一酸酯为主,允许少量的甘油与甘油二酸酯存在,植物油尽可能达到微量。醇解工艺条件可按表1选择:
表1 植物油醇解工艺条件
油:甘油(mol)
胡麻油:桐油(mol)
催化剂 lioh
反应温度
反应时间
甘油一酸酯含量 %
1:2.5
2:1
油量的0.04%
220℃~240℃
