[发明专利]一种环保型丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌合成工艺及装置

说明书

本发明涉及一种环保型丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌合成工艺，包括以下步骤：步骤一：将丙烯酸/甲基丙烯酸加入反应容器中，加热搅拌；步骤二：待温度升至40℃‑80℃时，搅拌的同时，缓慢加入氧化锌；步骤三：待反应成团聚状时，分多次加入引发剂；步骤四：引发剂添加完成后，在搅拌的同时，将反应温度控制在60℃‑120℃之间，反应40min‑80min，得到丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌；步骤五：抽真空至丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌水分≦0.5％；步骤六：粉碎，得到丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌粉体。本发明的有益效果在于无需皂化、复分解反应，无废水产生，能耗低且产品纯度高。

技术领域

本发明属于有机化合物合成技术，特别是一种环保型丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌合成工艺及装置。

背景技术

丙烯酸锌和甲基丙烯锌是一类在橡胶工业中极具应用前景的多功能活性助剂，因结构中含有双键和离子键，使其与极性橡胶有很好的相容性，可用做用作过氧化物架桥助剂，增加交联密度，提高硫化速度，缩短硫化时间，也可提高与金属粘结性能，硫化制品可获得盐性交联健，提高制品硬度，改善曲挠性能，提高弹性，具有耐酸、耐碱、耐油、耐腐蚀、耐高温性能。关于丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌的合成工艺，文献报道很少，作为丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌的常规合成工艺，丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌通常采用皂化法在水相中进行生产，将丙烯酸或甲基丙烯酸缓慢加入到氢氧化钠或氢氧化钾的热水溶液中，经充分皂化后降温析出，之后经过脱水得到不同含水量的产品，但是，生产因皂化、复分解存在生产效率低，并且排放大量含盐废水，增大废水处理压力和治污成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保型丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌合成工艺，包括以下步骤：

步骤一：将丙烯酸/甲基丙烯酸加入反应容器中，加热搅拌；

步骤二：待温度升至40℃-80℃时，搅拌的同时，缓慢加入氧化锌；

步骤三：待反应成团聚状时，分多次加入引发剂；

步骤四：引发剂添加完成后，在搅拌的同时，将反应温度控制在60℃-120℃之间，反应40min-80min，得到丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌；

步骤五：抽真空至丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌水分≦0.5％；

步骤六：粉碎，得到丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌粉体。

优选的，所述丙烯酸/甲基丙烯酸和氧化锌的摩尔比为2:1。

优选的，步骤三所述的引发剂为蒸馏水或双氧水。

优选的，所述引发剂的用量为丙烯酸/甲基丙烯酸重量的3％-15％。

优选的，步骤三所述引发剂分4-7次加入。

另外，本发明还提供了一种环保型丙烯酸锌/甲基丙烯酸锌合成工艺的装置，包括反应容器，所述反应容器的上方设有加料口、气体进出口和温度计，所反应容器的下方设有出料口，所述反应容器内设有搅拌装置，所述搅拌器与驱动装置连接，所述反应容器连接有加热装置，所述搅拌装置包括两个搅拌桨，两个所述搅拌桨为反向旋转。

优选的，所述驱动装置包括电机，所述电机通过传动装置连接有减速机，所述减速机与齿轮变速器连接，两个所述搅拌桨与齿轮变速器连接。

优选的，所述反应容器外设有夹套，所述夹套上设有蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口通过管道与加热装置连接，所述蒸汽出口通过管道于冷凝器连接，所述冷凝器与加热装置连接。

本发明的丙烯酸与氧化锌反应过程及得到产物的结构式为：

本发明的甲基丙烯酸与氧化锌反应过程及得到产物的结构式为：