[发明专利]乙二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种乙二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，旨在提供一种反应速率快，产品收率高，产品纯度高的乙二醇二甲基丙烯酸酯，催化剂和阻聚剂可以重复使用的制备方法；其方案采用甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸作原料，在原料甲基丙烯酸羟乙酯中直接添加催化剂、阻聚剂，采取甲基丙烯酸过量，在负压状态下进行反应精馏实现连续酯化反应，得到乙二醇二甲基丙烯酸酯粗酯后，继续连续精馏得到高纯度乙二醇二甲基丙烯酸酯产品，属于精细化工技术领域。

技术领域

本发明涉及一种精细化学品的制备方法，特别涉及一种乙二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)是一种重要的交联剂。常用作塑料、橡胶工业、乙烯-丙烯共聚物、ABS、丙烯酸片材、管材、玻璃纤维增强聚酯、PVC、离子交换树脂、上釉等的交联剂，聚合物共聚的时候加入乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂，会使聚合物的硬度增加、摩擦性、耐热、耐候以及耐溶剂性提高。另外还经常用在人在大理石上、牙科材料、粘合剂、油墨、涂料和光学材料等。

目前，国内外制备乙二醇二甲基丙烯酸酯的方法，主要有直接酯化法、酯交换法、酰氯醇解法等。直接酯化法一般由乙二醇和甲基丙烯酸在酸性催化剂，阻聚剂和带水剂的作用下制备，直接酯化法要用到有毒的苯或者甲苯作为带水剂，反应后再通过减压蒸馏除去带水剂，后处理工艺复杂，且产品纯度不高。酯交换法一般由乙二醇和甲基丙烯酸甲酯在碱性催化剂的催化作用下合成，反应过程中生成甲醇，甲醇与甲基丙烯酸甲酯形成低沸点的共沸物离开体系，往往需要多倍化学计量比的甲基丙烯酸甲酯参与反应，且甲基丙烯酸甲酯的性质比较活泼，非常容易聚合。酰氯醇解法一般由丙烯酰氯和乙二醇作原料，在室温下就可以反应且不需要加催化剂，但是酰氯的性质很活泼，在酰氯醇解法合成乙二醇二甲基丙烯酸酯的反应过程中会产生氯化氢，容易造成污染，而且后处理复杂，常常适用于实验室合成，工业化可行性较差。

现已发表的论文、专利中大多数关于乙二醇二甲基丙烯酸酯的制备大都是采用乙二醇跟甲基丙烯酸在酸性催化剂下直接酯化或者甲基丙烯酸甲酯和乙二醇酯交换制备，关于使用甲基丙烯酸羟乙酯作为原料和甲基丙烯酸反应制备乙二醇二甲基丙烯酸酯还未见到相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应速率快，产品收率高，产品纯度高的乙二醇二甲基丙烯酸酯，催化剂和阻聚剂可以重复使用的制备方法。

为此，本发明提供的技术方案是这样的：

S1、称取甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、催化剂和阻聚剂；

所述的甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸的摩尔比为1:1.5～6，所述的催化剂占甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸总质量2％～8％；所述的阻聚剂占甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸总质量0.1％～3％

S2、将步骤S1)称取的催化剂和阻聚剂溶解在甲基丙烯酸羟乙酯，得混合物；

S3、将步骤S2)装有混合物的储料罐与精馏塔的上进料口对应，装有甲基丙烯酸的储料罐与反应精馏塔下进料口对应，对储料罐、反应精馏装置分别进行抽真空后，加热升温至75-85℃，通过调节原料罐所连接的流量计控制加入原料的速率，使得甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸的流速控制在5g/min～100g/min进料反应，待反应精馏柱的温度稳定在70℃～100℃，体系压力稳定在1kPa～50kPa时，塔顶温度稳定在40℃～60℃时开启塔顶的回流，控制回流比2:1～10收集混合溶液，塔顶为甲基丙烯酸和水的混合溶液，塔釜为乙二醇二甲基丙烯酸酯粗酯以及未反应的催化剂、阻聚剂；