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生物柴油作为一种新型、可再生的绿色能源,为广大研究者所关注,但目前生物柴油的生产成本高,单纯的生物柴油产品不能满足企业盈利的目的,严重限制了生物柴油产业的发展。为改善生物柴油产业经济效益低,产品结构单一的困境,本文在实验室前期探索成果的基础上,结合生物柴油的结构特征,将生物柴油基二聚酸甲酯酶法合成二聚酸聚酯多元醇,并进一步合成高价值的聚氨酯,旨在考察开发二聚酸聚酯多元醇和聚氨酯的技术可行性和经济合理性。主要研究内容和结果摘要如下:(1)利用分子蒸馏技术分离纯化二聚酸甲酯。在实验室前期研究基础上,对二聚酸甲酯进行分离纯化,得到优化分离条件为:预热温度45°C,蒸发器温度110°C(一级蒸馏)和160°C(二级蒸馏),搅拌速度100r/min,真空度2.010-2mbar,进样速率2mL/min;二聚酸甲酯得率达48.8%,并对所得产品的结构进行了红外与核磁分析,确定二聚酸甲酯被成功的分离。(2)酶法合成二聚酸聚酯多元醇。考察了不同反应条件对二聚酸聚酯多元醇合成的影响,在单因素实验结果的基础上,采用响应面法对二聚酸聚酯多元醇的聚合反应条件进一步优化,获得最优反应条件为:加酶量2.9%,反应温度70°C,摩尔比EG/DAME2.2:1.0和反应时间9.7h;所得产物羟值为87.47mg KOH/g,酸值为0.56mgKOH/g,相对分子量为2,000g/mol,并对所得产品的结构进行了红外与核磁分析。(3)以二聚酸聚酯多元醇为原料合成聚氨酯。经TGA分析合成的聚氨酯聚合物表现出较好的热稳定性能。初始升温阶段聚氨酯聚合物中无挥发性成分逸出,随着温度的升高聚氨酯聚合物的热分解呈阶梯状分为两个阶段:第一阶段温度区间为240–370°C,第二阶段温度区间为370–480°C;当温度达到480°C时,聚氨酯聚合物完全分解,无残留。经DSC测试分析合成的聚氨酯聚合物表现出较好的低温性能。聚氨酯聚合物呈现出较低的玻璃化转变温度,Tg=-52°C,同时只出现了一个Tg峰,说明合成的聚氨酯聚合物混溶性能良好,适用于涂料类产品的生产应用。(4)以年产量5万吨生物柴油的企业为研究对象,对生物柴油到二聚酸聚酯多元醇再到聚氨酯聚合物的生产过程进行了经济评价分析。结果表明,基于生物柴油的深加工产品——聚氨酯,能够大大提高生物柴油企业的营业利润,说明制备以二聚酸聚酯多元醇为原料的聚氨酯具有经济上的合理性。