[发明专利](甲基)丙烯酸羟烷基酯的制备方法

说明书

公开了一种(甲基)丙烯酸羟烷基酯的制备方法，它包括如下步骤：将(甲基)丙烯酸和环氧烷烃加入反应器进行反应，得到反应液；分离纯化得到(甲基)丙烯酸羟烷基酯；其特征在于在所述(甲基)丙烯酸和环氧烷烃中加入催化剂和阻聚剂组合物，所述阻聚剂组合物包括阻聚剂和聚烯烃胺，所述阻聚剂和聚烯烃胺的重量比为1：1‑1：5，所述聚烯烃胺的重均分子量为250‑150,000。

技术领域

本发明涉及一种制备(甲基)丙烯酸羟烷基酯的方法。本发明方法采用优化的分离流程提纯产品，从而获得高纯的(甲基)丙烯酸羟烷基酯。本发明方法具有副产物含量低、可连续生产的优点，具有较高的生产强度。

背景技术

(甲基)丙烯酸羟烷基酯是一类重要的有机单体，因其分子内部具有碳碳双键和羟基两个活泼的官能团，而广泛用于水溶性树脂、热固性(甲基)丙烯酸树脂及交联树脂的生产，以提高产品的耐热性、耐磨性和耐水性。

目前，工业上普遍采用以下的间歇方法生产(甲基)丙烯酸羟烷基酯：在一定的温度、压力下，将环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷烃滴加入盛放在间歇釜式反应器的(甲基)丙烯酸中，在催化剂的作用下，环氧乙烷、环氧丙烷的碳氧键断裂、开环，进而与(甲基)丙烯酸发生加成反应生成(甲基)丙烯酸羟烷基酯；反应结束后，反应液经0.5～1h的保温后，送入薄膜蒸发器中分离，得到纯度相对较高的(甲基)丙烯酸羟烷基酯产品。

(甲基)丙烯酸羟烷基酯容易自聚。即使在有阻聚剂的情况下，如果高温下停留时间较长，自聚现象也非常严重。结果常规的精馏操作难以用于(甲基)丙烯酸羟烷基酯的分离纯化，存在开车周期短、聚合物难以清理的问题。

目前工业生产上(甲基)丙烯酸羟烷基酯通常只能通过薄膜蒸发器简单蒸馏来纯化产品，难以得到纯度很高的(甲基)丙烯酸羟烷基酯产品。

CN102584579B～CN102584582B公开了(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯的生产工艺，他们的生产工艺基本相同，均采用间歇釜式反应器。包括在带有搅拌器的反应釜内先加入一定量的(甲基)丙烯酸、催化剂和阻聚剂，充入氮气，以保证釜内较低的氧气浓度，在80～85℃下向釜内滴加过量的环氧乙(丙)烷，反应温度通过冷却水加以控制。环氧乙(丙)烷滴加完成后关闭冷却水使釜温自然上升，待温度下降后，真空脱除轻组分，再减压蒸馏得到(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯产品。

CN104557540A公开了一种丙烯酸羟基酯连续法清洁生产工艺，将溶有催化剂、阻聚剂的丙烯酸与环氧乙烷按照1:1.1～1:1.5的比例送入管式反应器中，反应完毕后反应液经真空脱轻回收环氧乙烷后，连续进入蒸发器得到最终产品。

CN105272851A公开了采用三段管式反应器与塔式反应器联用的工艺生产(甲基)丙烯酸羟乙酯的方法，(甲基)丙烯酸、催化剂、阻聚剂由第一段反应器进口加入，并依次通过三段反应器，环氧乙烷分为三部分分别加入三段反应器。由第三段管式反应器流出的反应液再经过一段绝热塔式反应器进行老化，得到产品液。

CN102584579B～CN102584582B公开的(甲基)丙烯酸羟烷基酯生产方法均为间歇釜式生产，此种生产工艺的主要问题在于：反应过程中返混严重，环氧乙(丙)烷的滴加速率与循环水的撤热速率较难平衡，因此釜式生产工艺的生产强度低，反应器中物料停留时间较长，副反应较多，副产物的含量较高。此外，简单的蒸馏工艺也无法得到较高纯度和较好色度的产品。

CN104557540A公开的丙烯酸羟乙酯生产工艺和CN105272851A公开的(甲基)丙烯酸羟乙酯制备方法都采用了管式反应器，使得反应过程的温度控制较釜式反应器容易，物料的停留时间相对缩短，可以实现连续生产。