[发明专利]甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的制备方法，属于有机化学合成新材料技术领域。

背景技术

紫外光辐射固化技术是国际上70年代以来开发出的一种全新的绿色技术，利用该技术生产的紫外光固化涂料，简称UV涂料，具有不含挥发性有机化合物（VOC），对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点，成为了传统涂料的主要替代品。甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇是一种应用于UV辐射固化的活性单体稀释剂，特别适用于电子行业中的特种涂料。其结构式为                                                   ,分子量为652，羟值为85±3mg·KOH/g。

目前，甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成工艺主要以酯交换法为主，以甲基丙烯酸羟乙酯和乙氧基九个聚合度的聚氧丙烯醚酯为原料，进行交换生成甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇和乙醇。其中甲基丙烯酸羟乙酯有商业成品，可直接采购，而乙氧基九个聚合度的聚氧丙烯醚醇必须特制，制备的方法是用丙二醇单乙醚与九个摩尔的环氧丙烷进行加成。由此可知，通过酯交换法生产甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇虽然可以获得纯度较高的成品，但是工艺流程繁琐，原料成本较高，企业的利润空间小，从而需要探索甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇合成的新工艺。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种工艺路线便捷，生产效率高，生产成本较低的甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇合成方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法，甲基丙烯酸羟乙酯和环氧丙烷在阻聚剂和催化剂的作用下反应生成甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇，所述甲基丙烯酸羟乙酯和环氧丙烷的摩尔比为1︰9，其反应方程式如下：

其反应温度为115℃～130℃，所述催化剂是碱土金属的碱性盐催化剂或强碱性催化剂。

为了使得产物的纯度更高，上述技术方案的一种优选是：上述催化剂是碱土金属的碱性盐催化剂，选用氢氧化钡。

为了使得产物的纯度更高，上述技术方案的另一种优选是：上述催化剂是碱土金属的碱性盐催化剂，选用碳酸镁。

为了使得反应的速度更快，上述技术方案的一种优选是：上述催化剂是强碱性催化剂，选用氢氧化钠或甲醇钠。

上述技术方案的一种优选是：上述催化剂的加入量为产物总质量的2‰～3‰。

上述技术方案的一种优选是：上述阻聚剂是对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二硝基对甲酚或4，6-二硝基-2-仲丁基苯酚。

上述技术方案的一种优选是：上述阻聚剂是对羟基苯甲醚。

上述技术方案的一种优选是：上述阻聚剂的加入量为产物总质量的1‰～2‰。

上述甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法的具体步骤是：甲基丙烯酸羟乙酯、阻聚剂和催化剂在惰性气体保护下，进行搅拌，升温至反应温度，加入环氧丙烷，在压力小于0.3MPa的情况下，反应4小时～7小时，制得甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇。

本发明具有积极的有益效果：

（1）本发明的甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法，采用将甲基丙烯酸羟乙酯与环氧丙烷直接进行反应的工艺，工艺路线便捷，可以很好地控制生产成本，大大提高生产效率。本发明的甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法的难点在于选用合适的催化剂和阻聚剂，控制催化剂和阻聚剂的加入量，控制反应温度和压力，将副产物如：、等的含量控制在可以接受的范围内，从而满足UV辐射固化的活性单体稀释剂的使用要求。

（2）本发明的甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法，采用适量的碱土金属的碱性盐催化剂或强碱性催化剂。碱土金属的碱性盐催化剂的活性虽然较强碱性催化剂低，但是仍可以满足该反应的要求，并且所获得的产物分子量分布比较窄，即产物中

、等的含量较少，产物的纯度更高，作为UV辐射固化的活性单体稀释剂使用时，能更好地满足性能上的要求。强碱性催化剂的活性很强，可以满足反应的要求，加快反应速度，但是活性过强反而会使得副产物增多，影响产物的纯度。

（3）本发明的甲基丙烯酸单乙酯聚氧丙烯醚醇的合成方法采用适量的阻聚剂，优选对羟基苯甲醚，可以有效地抑制甲基丙烯酸羟乙酯的双键在反应过程中发生聚合，保证反应地顺利进行。