生物基多元醇的研究进度

大家好，如果您还对生物基多元醇的研究进度不太了解，没有关系，今天就由本站为大家分享生物基多元醇的研究进度的知识，包括的问题都会给大家分析到，还望可以解决大家的问题，下面我们就开始吧！

Xie Yutong 1，Jiang LE 2，Kong Lang 2，Du Yu 3，Xu Bo 2，黄河4，粉丝Haojun 2，Xiang Jun 2*

（1。SichuanWestern Leather Magazine Co.Ltd. Ltd.Xuzhou，Jiangsu 221200）

摘要：多元醇已被广泛用于食品，生物学，医学，化学和其他领域。传统多元醇主要依赖石化资源。但是，随着石化资源成本的增加以及全球对环境保护和可持续发展的关注，基于生物的多元醇被广泛研究为绿色可再生替代方案。本文回顾了基于生物的多元醇的研究进度，并重点介绍了常用的基于生物的多元元原材料，例如植物油，木质纤维和天然酚及其转化方法。最后，指出了总部位于生物的多元元研究所面临的挑战，未来的开发方向将受到期待。

关键词：生物质；多元醇；可持续的；环保

基于生物质的多元醇的研究进度

Xie Yutong1，Jiang LE2，Kong Lang2，Du Yu3，Xiang Jun2*，Xu Bo2，Huang He4

（1.Sichuan West Leather Magazine Co.Ltd.Chengdu 610081，中国； 2. College of Biomass Science and Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，中国； 3.Chengdu Small Rocket Technology Co. 221200，中国）

Abstract:多元醇在食品，生物学，医学和化学工业等各个领域都发现了广泛的应用。传统多元醇主要依赖石化资源。但是，随着石化资源的成本不断提高，全球对环境保护和可持续发展的关注，人们对基于生物的多元醇作为绿色和可再生替代品的研究兴趣很大。该手稿概述了基于生物的多元醇的研究进度，并着重于引入常用的基于生物的多元醇原料，包括植物油，木质纤维素纤维和天然酚类化合物，以及其转化方法。最后，我们应对基于生物的多元元研究面临的挑战，并提出了未来的发展方向。

关键字：生物质；多元醇；可持续性；环保友好

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资金项目：国家密钥研发项目资金（2021YFC2101900）；四川大学工程特别团队项目资金（2020scung122）

*沟通联系人：Xiang Jun（1987.03-），男性，汉族，来自Renhuai，Guizhou，研究指导副研究人员，基于生物的能量和材料，Junxiang@scu.edu.cn。

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0简介

1个基于生物的多元元

1.1植物油基多元醇

植物油主要由甘油三酸酯组成，其中三个甘油的羟基通过酯键连接三个脂肪酸链。 [6]在过去的十年中，研究人员根据植物油开发了各种多元醇。其中，大豆油，蓖麻油和棕榈油已成为大规模生产多元醇的主要可持续资源。 [7]但是，除了蓖麻油本身的脂肪酸链外，其他植物油通常不含天然羟基，[8]因此，为了合成多元醇，需要将其他羟基引入植物油中。甘油三酸酯基团和植物油中的双键可用作反应性基团，并且发生了各种反应形成多元醇。 [9]将甘油三酸酯转化为多元醇的方法主要包括硫烯添加[10]，臭氧分解[11]，氢甲基化[12]，环氧化和酯交换反应[13]。

1.1.1大豆基聚醇

由大豆石油合成的生物基多元醇由于其强大的可用性，低成本和对环境的影响很小，因此在化学工业中广泛使用。制备大豆基多元醇的常用方法是将大豆油的双键进行环氧化，然后打开环氧基团的环。例如，Paraskar等人。 [14]使用此方法使用大豆油作为原料制备聚氨酯涂层。结果表明，涂层的性能良好，生物碱含量高达88.43，使其更加绿色和环保。

1.1.2蓖麻油多元醇

蓖麻油结构中有羟基，可以直接作为多元醇参与反应。此外，蓖麻油也可以通过对所需的蓖麻基多元醇[15]的葡萄糖化和酯交换反应而合成，然后用于制备生物基材料。蓖麻油及其衍生的多元醇具有长的烷基链，从而改善了材料的疏水性。 [16] Bhoyate等。 [17]在室温下合成了一种新的蓖麻油聚醇，并将其制成具有不同磷含量的聚氨酯泡沫材料。通过物理和燃烧实验，该材料可以用作具有耐火性的聚氨酯泡沫材料。

1.1.3 Tung oil-lid-polyol

作为中国的特色菜，Tung Oil在其分子中包含三个共轭碳碳双键[18]，是具有最多共轭双键和最佳干燥性的植物油。 Hao Yanmin等。 [19]使用从钨油中提取的甲基钨酸酐来合成二醇基多醇，并进一步制备了聚氨酯水。研究结果表明，用Tung Oil基聚醇制成的水性聚氨酯作为原材料具有出色的耐热性和狭窄的粒径分布。

1.1.4棕榈油基多元

棕榈油是植物油中最经济的可再生农业资源，可用于合成柔性或半刚性聚氨酯泡沫所需的生物基多醇。 [20] Pawlik等。 [21]用棕榈油的多元部分用来取代基于石化的多元醇，以合成改良的聚氨酯。研究结果表明，含有棕榈油的多元醇的聚氨酯泡沫材料具有很高的明显密度，并且具有改善的机械性能。 Riyapan等。 [22]通过一步环氧化和开环反应合成基于棕榈油的多元醇。研究表明，这种刚性的聚氨酯泡沫具有出色的声音吸收系数，并通过添加磷酸盐来改善其阻燃性性能，使其成为高质量的吸收声音材料。

1.2木质纤维基多元醇

木纤维是地球上最丰富的可再生资源，它们不仅存在于木材中，而且存在于作物残留物中。木质纤维素富含羟基官能团，其主要成分包括纤维素，木质素和半纤维素。 [23]可用于生产基于生物的多元醇。但是，由于木质纤维是固体材料，因此在用于聚氨酯生产之前，必须通过环氧抗化或液化转换为液体原材料。 [24] Sandra等。 [25]制备了结合木质素和含磷的多元醇的聚氨酯泡沫，这不仅降低了生产成本，而且还表明，木质素的添加通过对生产的聚尿素泡沫的机械性能和耐火性的研究改善了阻燃性。 Wang等。 [26]用碱性木质素部分地替代了基于石化的多元醇，以高弹性合成聚氨酯泡沫。它们将柔性聚乙烯乙二醇与碱性木质素和木质素上的酚羟基转化为脂肪族羟基，以增强木质素的反应性。研究结果表明，该材料具有良好的灵活性，同时保持出色的弹性特性并且具有较高的弹性回收率。这项研究为木质素在聚氨酯泡沫中的应用提供了一种新的方法。

1.3天然苯酚多元醇

1.3.1壳牌多元元

腰果是通过蒸馏腰果油制备的，是腰果加工行业的副产品。由于它便宜且不可用，因此腰果已成为一种广泛使用的生物原料。 [27]腰果是一种元取代的苯酚。元站的取代基是一个不饱和脂肪链，碳链长度为15。每个脂肪链平均包含两个双键。 [28]腰果酚可以与各种单体和树脂结合使用，以制备具有良好性能的涂料，涂料，杀虫剂，表面活性剂和添加剂。 [29]

许多研究表明，用腰果制备的生物聚氨酯及其衍生物具有良好的热稳定性以及物理和机械性能。例如，Wang等人。 [30]使用腰果苯酚作为原材料成功合成了两个新的基于生物的多元醇，并使用这些多醇制备聚氨酯膜。制备的聚氨酯膜在热和机械上全面表征。研究结果表明，使用腰果苯酚多元醇合成的聚氨酯膜比传统方法具有更高的热稳定性。此外，随着腰果多元醇中羟基数量的增加，膜的交联密度，玻璃过渡温度，弹性模量和拉伸强度得到了显着改善。

1.3.2单宁多醇

单宁是一种具有多酚结构的化合物，自然存在于植物中，并且被广泛分布在植物的各个组织部分。 [31]大多数单宁都包含多种酚羟基，可用于合成聚氨酯。 Ren等。 [32]使用从植物茎中提取的1,3-丙烯乙二醇来合成基于生物的多元醇，并使用前聚合方法在制备过程中添加食道酸作为修饰剂，以成功制备环境友好友好的基于生物的水性聚氨酯。研究结果表明，与未修改的膜相比，当食道酸含量达到3.3时，改性膜的拉伸强度增加了155，而断裂的伸长率降低了86。此外，改性膜的分解温度增加了24 oC，表面粗糙度降低了41。此外，由于食道酸的交联作用，改良膜的防水性也得到了改善。

1.3.3糖基多醇

除了醛和羰基外，还有一个或多个与碳水化合物分子的碳链相连的羟基，可以通过修饰反应参与生物基多醇的合成。例如，糖分子（例如蔗糖和葡萄糖）通常需要进行两种反应以转换为多元醇：首先转化羧酸，然后使用催化剂将羧基转换为羟基。 [33] Anand等。 [34]将山梨糖醇，脂肪酸，环己二羧酸甲基甲基氢和二乙二醇作为原料来合成基于山梨糖醇的多醇，然后用多醇反应多醇，以制备聚氨酯涂层。为了进一步改善涂料性能，将纳米氧化锌添加到研究中。研究结果表明，用山梨糖醇制备的聚氨酯涂层具有良好的涂层特性。将聚氨酯树脂掺入纳米氧化锌后，将涂层的刮擦耐药性提高了2，并提高了涂层的耐腐蚀性。

2摘要和前景

总而言之，基于生物的多元醇在可持续化学领域具有广泛的应用前景。通过持续的研究和创新，我们有望进一步促进基于生物的多元醇的发展，促进可持续材料的广泛应用，并实现可持续的资源和环境友好。

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原始：《西部皮革》杂志，2023年8月，第16期