丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種化工產(chǎn)品的制備方法，特別涉及到一種丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸甲氧基乙酯是一種重要的雙組份丙烯酸酯膠粘劑和熱固性丙烯酸樹脂，其耐高溫/耐油性使它可作為聚丙烯酸彈性體的共聚單體。另外可用作阻隔涂層和粘合劑，PVC沖擊改性劑，隱形眼鏡。提供很好的粘合力，抗化學(xué)性，彈性，高抗沖性，耐候性及低收縮性。它還是UV固化系列極佳的反應(yīng)性稀釋劑。現(xiàn)有技術(shù)丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法主要有直接酯化法和酯交換法。
CN102850217 A公開了一種(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法，是以(甲基)丙烯酸甲酯和乙二醇-甲醚為原料，在復(fù)合催化劑和阻聚劑作用下，生成(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯。所述的催化劑為有機(jī)錫類催化劑或/和有機(jī)鈦類催化劑。
[0003]TQ225.13+1介紹了一種以雜多酸(硅鎢酸)催化的無溶劑參與的丙烯酸甲氧基乙酯綠色合成路線。采用乙二醇甲醚和丙烯酸直接酯化而得，產(chǎn)率為93.2%。
0258-3283 (2008) 12-0947-01介紹了一種丙烯酸甲氧基乙酯的合成方法。采用對甲苯磺酸為催化劑，對苯二酚為阻聚劑，利用乙二醇甲醚和丙烯酸直接酯化而得，帶水劑為甲苯，產(chǎn)率近70%。
[0004]CN101475475公開了一種通過酯化法工藝路線制備丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸烷氧基乙酯的方法，是以丙烯酸或甲基丙烯酸和乙二醇單烷基醚為原料，以S042 / Ti02固體超強(qiáng)酸為催化劑、吩噻嗪或吩噻嗪-對苯二酚-銅粉為阻聚劑、甲苯為帶水劑，直接酯化合成丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸烷氧基乙酯，該方法催化劑與產(chǎn)物分離容易，對設(shè)備腐蝕性小。
[0005]US6008404公開了一種甲基丙烯酸烷基酯與醇類進(jìn)行的酯交換反應(yīng)，催化劑為堿金屬醇鹽，阻聚劑為溴鹽類。
[0006]US2002111511公開了一種甲基丙酸酯類的酯交換過程，所用催化劑為a)堿金屬氰酸鹽或硫氰酸鹽，b)堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物或鹵化物，二者的混合物。
[0007]上述文獻(xiàn)和專利中提到的催化劑，種類較多，且各不相同，有機(jī)錫類催化劑或/和有機(jī)鈦類催化劑的復(fù)催化劑(以有機(jī)錫類催化劑為主)相對價格較昂貴，成本較高；雜多酸(硅鎢酸)催化劑存在活性組分溶脫損失及積碳失活等問題；固體超強(qiáng)酸S042 / T1 2、甲基苯磺酸等酸性催化劑，其一般均有一定的酸性，對設(shè)備、用具及操作條件等有一定的要求，且反應(yīng)時間長、副反應(yīng)多、三廢嚴(yán)重；堿金屬醇鹽、堿金屬氰酸鹽或硫氰酸鹽與堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物或鹵化物二者的混合物等具體到制備丙烯酸甲氧基乙酯未有提及。報道中多采用的直接酯化反應(yīng)，這種方法在工藝上存在操作復(fù)雜、易造成環(huán)境污染等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種反應(yīng)效率高、成本低的丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法，其特征在于:采用丙烯酸酯和甲氧基乙醇反應(yīng)，反應(yīng)通過乙酰丙酮鋅進(jìn)行催化。
[0010]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反應(yīng)是；取丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇按摩爾比為1.0?5.0:1配料，一起加入反應(yīng)釜內(nèi)，然后加入相當(dāng)于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的總質(zhì)量
0.01%?1.0%的乙酰丙酮鋅催化劑，以及阻聚劑，開啟攪拌，加熱升溫，塔頂溫度上升后，待塔頂溫度穩(wěn)定在61?63°C后，開啟塔頂回流比，控制回流比使塔頂溫度穩(wěn)定在61?66°C，待釜溫升至115?125°C之間，且塔頂溫度有明顯上升時，停止加熱，降溫，溫度控制在60-80°C，把反應(yīng)液移到分離釜減壓蒸餾，首先脫除過量的丙烯酸甲酯，然后脫除催化劑、阻聚劑和重組份，即可從塔頂獲得純度大于99.5%的丙烯酸甲氧基乙酯產(chǎn)品。
[0011]反應(yīng)液移到分離釜減壓蒸餾時脫除丙烯酸甲酯的真空度控制在10?15kPa，塔頂溫度控制在40?50°C。
[0012]甲基丙烯酸甲氧基乙酯蒸餾的的真空度控制在0.01?2kPa，塔頂溫度控制在66 ?100。。。
[0013]所述的丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的用量摩爾比為2.0?3.0:1。
[0014]所述的乙酰丙酮鋅催化劑的用量為原料總質(zhì)量0.01%?1.0%。
[0015]阻聚劑用量相當(dāng)于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的總質(zhì)量0.02%?2.0%。
[0016]所述的阻聚劑為氮氧自由基阻聚劑中的一種，為二叔丁基氮氧自由基或2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶-1-氧氮氧自由基或四甲基哌啶氮氧自由基亞磷酸三酯。
[0017]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反應(yīng)溫度控制在80?130°C。
[0018]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，攪拌速率為100-500rpm。
[0019]本發(fā)明丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和特點:
由于使用了高效的催化劑，縮短了反應(yīng)時間，降低了聚合物含量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和收率。催化劑用量少，成本低。反應(yīng)精餾工藝技術(shù)，通過過量的丙烯酸甲酯和甲醇形成共沸物，及時移走副產(chǎn)物甲醇，促進(jìn)了反應(yīng)想生成丙烯酸甲氧基乙酯的方向移動，縮短了反應(yīng)時間，明顯降低了聚合物含量，提高了反應(yīng)釜的效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法的工藝流程簡圖。
[0021 ] 工藝流程圖中所示，1為反應(yīng)釜，2為一級精餾塔，3為共沸物接受罐，4為分離釜，5為二級精餾塔，6為輕組份接受罐，7為中間組份接受罐，8為產(chǎn)品接受罐。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的丙烯酸甲氧基乙酯的制備方法是:取丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇按摩爾比為2.0?3.0:1配料，一起加入反應(yīng)釜內(nèi)。然后加入相當(dāng)于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的總質(zhì)量0.01%?1.0%的催化劑，以及相當(dāng)于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的總質(zhì)量0.02%?2.0%的阻聚劑，開啟攪拌，加熱升溫，塔頂溫度上升后，待塔頂溫度穩(wěn)定在61?63°C后，開啟塔頂回流比，控制回流比使塔頂溫度穩(wěn)定在61?66°C，待釜溫升至115?125°C之間，且塔頂溫度有明顯上升時，停止加熱，降溫(控制在60-80°C )。把反應(yīng)液移到分離釜減壓蒸餾，首先脫除過量的丙烯酸甲酯(真空度控制在10?15kPa，塔頂溫度控制在40?50°C)，然后脫除催化劑、阻聚劑和重組份，即可從塔頂獲得純度大于99.5%的丙烯酸甲氧基乙酯產(chǎn)品(丙烯酸甲氧基乙酯產(chǎn)品蒸餾的真空度控制在0.01?2kPa，塔頂溫度控制在66?100°C)。
[0024]下面通過實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。實施例1
5升反應(yīng)釜，反應(yīng)釜上精餾塔為Φ50*2.5mm，塔高1000mm
在反應(yīng)爸中加入2263g丙稀酸甲酯和1000g甲氧基乙醇，加入65.3g 二丁基錫硫化物作為催化劑，加入6.53g四甲基哌啶氮氧自由基亞磷酸三酯作為阻聚劑。
[0025]開啟攪拌，加熱升溫，反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至90?100°C時，塔頂開始出料，全回流，待塔頂溫度穩(wěn)定在61?63°C時開啟塔頂回流比系統(tǒng)，回流比為6:1?6:2，通過調(diào)節(jié)回流比使塔頂溫度穩(wěn)定在61?66°C，待釜溫升至115?125°C之間，且塔頂溫度有明顯上升時，停止加熱，降溫，取樣分析。
[0026]反應(yīng)液組成(通過氣相色譜法測定):
甲醇0.12%
甲氧基乙醇8.63%
丙烯酸甲酯27.24%
丙烯酸甲氧基乙酯59.22%
重組分2.83%
把反應(yīng)液移到分離釜，開始減壓分離，在10?15kPa條件下，脫除過量的甲基丙烯酸甲酯，然后在1?2000Pa條件下脫除催化劑、阻聚劑和重組份，在產(chǎn)品接受罐得到純度大于99.8%的丙稀酸甲氧基乙酷廣品1631g。
[0027]實施例2
5升反應(yīng)釜，反應(yīng)釜上精餾塔為Φ50*2.5mm，塔高1000mm
在反應(yīng)爸中加入2037g丙稀酸甲酯和1