南工大技術(shù)成果獲中國專利金獎

創(chuàng)新植物油多元醇結(jié)構(gòu)及制造工藝

　　中化新網(wǎng)訊 近日，南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院郭凱教授團(tuán)隊的發(fā)明專利“一種植物油多元醇及其制備方法與應(yīng)用”獲第二十五屆中國專利獎金獎。該項目創(chuàng)新植物油多元醇結(jié)構(gòu)，開發(fā)了高效制備植物油多元醇制造工藝，生產(chǎn)出生物基聚氨酯新材料，并實現(xiàn)萬噸級規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

　　聚氨酯由多元醇和異氰酸酯聚合而得，其原料對石化資源依賴重，部分高端產(chǎn)品進(jìn)口依存度高，被國外企業(yè)把持，產(chǎn)品價格居高不下。“開發(fā)生物基聚氨酯及單體料多元醇可對石化產(chǎn)品形成補(bǔ)充，且高效固碳。”郭凱介紹道。然而，生物基聚氨酯全產(chǎn)業(yè)鏈面臨著嚴(yán)重挑戰(zhàn)，尤其是高性能單體料植物油多元醇產(chǎn)品存在空白，市場現(xiàn)有的多元醇產(chǎn)品難以滿足高端應(yīng)用需求且成本高。與此同時，高效制造植物油多元醇的技術(shù)及裝備匱乏，傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)難以實現(xiàn)高效生產(chǎn)。

　　為此，郭凱團(tuán)隊以植物油為原料，經(jīng)官能團(tuán)衍生活化開發(fā)植物油多元醇系列產(chǎn)品。團(tuán)隊成員、該校生物與制藥工程學(xué)院副院長方正教授介紹說，在此過程中，團(tuán)隊采用微化工及過程放大技術(shù)，在溫和條件及較短反應(yīng)時間內(nèi)即能完成相關(guān)反應(yīng)過程，且反應(yīng)選擇性顯著提高，使設(shè)計的結(jié)構(gòu)能夠精準(zhǔn)構(gòu)建，而傳統(tǒng)釜式反應(yīng)則無法精確完成此反應(yīng)過程。

　　方正把這種反應(yīng)技術(shù)形象地比喻成“涮羊肉”：“就像烤羊肉、燉羊肉需要較長時間，且里外受熱不均，而將羊肉切成薄片來涮則時間會大大縮短，加熱非常均勻。植物油轉(zhuǎn)化成生物基聚氨酯單體過程對反應(yīng)均一性、過程可控性及綠色化程度要求較高，這種‘涮羊肉式’的微化工反應(yīng)方式解決了傳統(tǒng)反應(yīng)面臨的技術(shù)難題。”

　　此外，團(tuán)隊還通過流場結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)邊界尺度有效外擴(kuò)，完成單通道萬噸產(chǎn)能，結(jié)合可控聚合技術(shù)，實現(xiàn)系列生物基聚氨酯材料開發(fā)及多場景下游的應(yīng)用。項目合作單位采用該技術(shù)建成了年產(chǎn)量達(dá)5萬噸的生物基聚氨酯多元醇生產(chǎn)線，覆蓋15萬噸生物基聚氨酯產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于隧道建設(shè)、工程防腐、建材膠粘、電子灌封、家居醫(yī)護(hù)等領(lǐng)域。