[发明专利]一种丙烯酸异丁酯的生产方法

说明书

本发明公开一种丙烯酸异丁酯的生产方法，包括如下内容：以丙烯酸、异丁醇为反应原料，在和催化剂以及阻聚剂混合后，利用反应精馏的生产工艺，获得丙烯酸异丁酯粗品，粗品再经过萃取、碱洗和连续精馏后得到目标产物丙烯酸异丁酯。本发明实现了异丁醇等原料的回收利用，反应条件温和，污水排放少，CODCr低；丙烯酸和异丁醇等原料利用率高，总转化率>99.5％，最终产品的选择性>98％；根据不同的应用需求，可以选择不同工艺段，生产出两种级别的丙烯酸异丁酯：(1)合格品：丙烯酸0.4％，丙烯酸异丁酯≥99.5％；(2)优级品：丙烯酸异丁酯≥99.9％。

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸异丁酯(i-BA)的生产方法。

背景技术

由于丙烯酸涂料具有颜色浅、耐候性能优异、品种多、用途广、环保等特点，使得丙烯酸涂料不仅面广量大，而且随着汽车工业、建筑行业、家电行业以及其他工业涂料的迅速发展应用也越来越多,呈现出迅猛发展的良好态势。为了适应丙烯酸涂料发展的客观要求，与之配套且决定丙烯酸涂料性能的丙烯酸树脂必须在各方面的性能都要不断提高，以满足和适应不同涂料的需求和发展。

涂料用丙烯酸树脂属高聚物，其分子的运动包括链段运动和整个分子链的运动，即体现出了固体的弹性与液体的黏弹性。玻璃化温度(T_g)是高分子链段能运动的最低温度，其高低与分子链的柔性有直接关系，分子链柔性越大，玻璃化温度就低；分子链刚性大，玻璃化温度就高。对于涂料制品，由于在玻璃化温度以上涂膜就会变软，故通常在玻璃化温度以下使用，所以希望在使用时玻璃化温度高些。丙烯酸树脂的T_g值越高则涂膜越硬，抗划伤性越强；T_g值越低，其涂膜硬度越低，其抗划伤能力越差，在夏天温度较高时涂膜容易变软、回粘且易受污染。丙烯酸树脂的T_g越高，制漆涂膜干率越好；T_g越低，树脂制漆后干率越差。丙烯酸树脂的T_g越高，其涂料的溶剂释放性越好；越低，其溶剂的释放性越差。一般来说，在同样的合成条件下，丙烯酸树脂T_g值越高，制漆后其涂膜耐溶剂、耐腐蚀性越好；树脂T_g值越低，其制漆后涂膜耐腐蚀性、耐溶剂性越差。丙烯酸树脂的T_g取决于其使用的单体和配方,一旦根据涂料的品种、性能和特殊性能等综合要求，确定了丙烯酸树脂的玻璃化温度(T_g)后，而丙烯酸树脂的玻璃化温度又是由其配方中的单体的T_g决定的，高低不同T_g的单体复合使用，才能得到目标T_g的丙烯酸树脂。丙烯酸树脂常用单体及其玻璃化温度(T_g)见附表1。

附表1：丙烯酸树脂常用的单体及其玻璃化温度(T_g)

如单组分热塑性丙烯酸塑料涂料,其丙烯酸树脂的T_g以100-110℃为宜，做底漆的塑料涂料用树脂T_g可控制在45-60℃为宜。如电视机、手机、电脑等面漆用热塑性丙烯酸金属涂料或半光、无光涂料用树脂的T_g以90-110℃为宜，PP等塑料底漆改性热塑性丙烯酸树脂的T_g以50-65℃为宜。而用量最大的建筑涂料行业，其乳液的T_g一般在10-30℃之间，中国的建涂乳液市场需求量约有150万吨/年，这还不包括部分防水乳液及部分特种乳液。为了避免使用价格较高甲基丙烯酸甲酯MMA，当下中国的建涂乳液大量使用玻璃化温度高的苯乙烯(T_g，100℃)来合成苯丙乳液替代纯丙乳液，但是在欧美等发达国家，已经不把苯丙乳液用在建涂行业中了。究其原因，一方面是因为苯丙涂料的耐候性差，易黄变；另外一方面是因为作为苯丙乳液的原料苯乙烯，其含有的毒性较大杂质的苯、二甲苯和乙苯(总量约0.3-0.5％w)在聚合中无法聚合，最后都进入到苯丙涂料中并缓慢挥发到人们的居住空间中；还有聚合不完全的苯乙烯和缓慢分解的苯乙烯，毒性也非常大，也会缓慢释放到空气中。