本发明公开了一种利用超声波制备桐油多元醇的方法，将桐油、羧酸、无机酸催化剂、羟基化试剂按比例加入到超声波反应器中，升温至35‑45℃后，启动超声波反应器；然后在剧烈搅拌条件下，滴加过氧化氢，控制反应器温度为45‑65℃，滴加完毕后，继续反应1‑3h，结束反应；反应体系经静置分层，分离出水相，再经中和，水洗，减压蒸馏，得到桐油多元醇。本发明利用桐油的共轭双键能够提高环氧基团反应活性的特点，在环氧化的同时加入油溶性脂肪酸，能够有效地避免交联副反应的发生，并采用超声波强化反应过程，显著提高了反应速率，减少过氧羧酸的分解，降低过氧化氢和羧酸的使用量，高效合成桐油多元醇产品。
