[发明专利]2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的制备方法、集装箱用水性漆及其制备方法

说明书

本发明涉及有机化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸乙酯的制备方法、含有2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸乙酯的集装箱用水性漆及其制备方法。本发明的2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：1）异丁醛在碱性催化剂作用下发生羟醛缩合反应，生成2,2,4‑三甲基‑3‑羟基戊醛；将上述得到的2,2,4‑三甲基‑3‑羟基戊醛与H₂O₂发生氧化反应得到2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸；2）将步骤1）制得的2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸和乙醇在强酸催化剂作用下反应得到2,2,4‑三甲基‑3羟基戊酸乙酯。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的制备方法、含有2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的集装箱用水性漆及其制备方法。

背景技术

随着集装箱制造业向中国转移，我国每年的集装箱产量与日俱增，集装箱的表面主要采用涂料进行防腐；然而现有集装箱用水性漆中采用的成膜助剂主要是十二碳醇酯(2，2，4-三甲基-1，3戊二醇-单异丁酸酯)和乙二醇丁醚的组合物，其中十二碳醇酯主要起成膜作用，而乙二醇丁醚主要起帮助挥发的作用，这主要是由于十二碳醇酯挥发速度相对较慢，需要通过乙二醇丁醚提高挥发速度，但由于乙二醇丁醚味道相对较大，成膜效率较低，这就导致集装箱用水性漆味道相对较大，VOC含量高，因此需要开发一种VOC含量低、成膜效率高、挥发速度较快的成膜助剂，同时需要开发一种含有该成膜助剂的集装箱用水性漆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效成膜助剂2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的制备方法、含有2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的集装箱用水性漆及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是:

一种2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：

1)制备2,2,4-三甲基-3羟基戊酸

异丁醛在碱性催化剂作用下发生羟醛缩合反应，生成2,2,4-三甲基-3-羟基戊醛，反应式如下：

将上述得到的2,2,4-三甲基-3-羟基戊醛与H₂O₂发生氧化反应得到2,2,4-三甲基-3羟基戊酸，反应式如下：

2)制备2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯

将步骤1)制得的2,2,4-三甲基-3羟基戊酸和乙醇在强酸催化剂作用下反应得到2,2,4-三甲基-3羟基戊酸乙酯，反应式如下：

所述步骤1)中，所述碱性催化剂为NaOH、KOH、Ca(OH)₂、BA(OH)₂以及LiOH中的任意一种或两种，所述异丁醛与所述碱性催化剂的质量比为100:1～3。

所述步骤2)中，所述强酸催化剂为硫酸、盐酸或对甲苯磺酸中的任意一种。

所述步骤2)中，所述强酸催化剂的用量是所述2,2,4-三甲基-3羟基戊酸和乙醇总重量的0.2～0.5％，2,2,4-三甲基-3羟基戊酸和乙醇的质量比为1000：300～500。

所述步骤2)中，所述2,2,4-三甲基-3羟基戊酸和乙醇的酯化反应温度为50℃～145℃，酯化反应时间为10～30小时。