二甲基丙烯酸乙二醇酯合成新工藝的研究.pdf

1、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)是功能性丙烯酸酯的一種,可作為交聯(lián)劑,用于制取樹脂、涂料和黏合劑等。工業(yè)上二甲基丙烯酸乙二醇酯通常是由乙二醇、甲基丙烯酸在濃硫酸催化下,用苯或甲苯做帶水劑直接酯化制得。由于濃硫酸腐蝕性強(qiáng),對(duì)設(shè)備要求高；苯和甲苯有毒,污染環(huán)境,反應(yīng)后還要通過減壓蒸餾除去,所以傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在污染嚴(yán)重,后處理工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。并且為了防止原料和產(chǎn)物聚合,傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中往往需要加入大量的阻聚劑,使得產(chǎn)品顏色較深。為此,本文在直

2、接酯化法合成二甲基丙烯酸乙二醇酯的基礎(chǔ)上,研究了用空氣代替帶水劑進(jìn)行氣提帶出反應(yīng)生成的水合成二甲基丙烯酸乙二醇酯的新工藝。
　　 本研究考察了氮?dú)?、氬氣、二氧化碳與氧氣以不同比例混合作為帶水氣體對(duì)反應(yīng)收率的影響。結(jié)果表明純氮?dú)?、氬氣和二氧化碳沒有輔助阻聚作用,純氧氣的輔助阻聚作用比混合氣體的輔助阻聚作用弱,空氣是具有良好輔助阻聚作用的帶水劑,可以減少阻聚劑的用量?？疾炝朔磻?yīng)溫度,催化劑用量,醇酸摩爾比,反應(yīng)時(shí)間,空氣流量和阻聚劑

3、用量對(duì)酯收率的影響。結(jié)果表明,在催化劑w(TPSA)=6％,n(EG):n(MMA)=1:2.5,通入的空氣流量為0.15L/min,阻聚劑w(HQ)=0.1％,反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間3.5h的條件下,酯收率可達(dá)95.3％。放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)過程中水能否及時(shí)從液相傳質(zhì)到氣相對(duì)結(jié)果影響很大,隨著反應(yīng)的逐漸放大,酯化反應(yīng)產(chǎn)生的水排出反應(yīng)器的難度增大,需要延長反應(yīng)時(shí)間才能提高收率。當(dāng)使用離子液體為催化劑時(shí),在催化劑1w([Hnmp]H

4、SO4)=3％,n(EG):n(MMA)=1:2.5,通入的空氣流量為0.21/min,阻聚劑w(HQ)=0.1％,反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間5.5h時(shí)收率為92.0％,若在反應(yīng)的第3.5h補(bǔ)加0.2倍醇當(dāng)量的甲基丙烯酸,酯收率可達(dá)94.6％,與使用對(duì)甲苯磺酸做催化劑時(shí)相當(dāng)。若使用硅膠固載[Hnmp]HSO4做催化劑,反應(yīng)過程中原料及產(chǎn)物會(huì)在硅膠的微孔中聚合。研究了不同的阻聚劑對(duì)該新工藝的適用性。研究表明,m(對(duì)羥基苯甲醚):m(氮氧自