[發明專利]一種烷氧基化甘油三丙烯酸酯的清潔生產方法

有效

• 申請號: 201110374021.6
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102503821A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 胡劍飛;張本田;張麗麗;張兵
• 申請（專利權）人: 江蘇利田科技股份有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/08;C07C67/56;C07C67/48
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于光固化材料領域，涉及一種烷氧基化甘油三丙烯酸酯的清潔生產方法。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展和環境保護法規對溶劑的嚴格限制，光固化高分子材料越來越受到人們的重視。光固化材料具有固化快、能耗低、污染少、效率高等優良性能，因而廣泛用于涂料、印刷以及電子工業等領域，近年來發展迅速。乙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯是一種新型的光固化材料-多功能光固化單體，具有低粘度、低刺激、固化速度快、稀釋性強、高透明性等優良性能，廣泛用于光固化油墨、涂料、膠粘劑等領域，在美國、日本、歐洲發達國家應用廣泛。近年來，隨著紫外光固化技術在我國的興起，新型光固化材料作為UV涂料、油墨、粘合劑的原料用途越來越廣，使用量在逐年增加。

然而，現有的丙烯酸酯生產方法通常是采用先酯化，然后中和、水洗過量的丙烯酸，再脫溶劑的傳統工藝路線。該生產方法存在著三大缺陷：

①所用催化劑大多采用硫酸、對甲苯磺酸、甲烷磺酸等催化劑，通常采用中和、水洗、分層的方法來去除，會產生大量的工業有機廢水，對水體環境造成污染；

②反應過程中過量(8％-15％)的丙烯酸全被水洗掉，通常采用中和、水洗、分層的方法來去除，會產生大量高COD的工業有機廢水，難處理以及處理費用高等問題使產品制造成本偏高；

③中和、水洗的同時會帶走部分丙烯酸酯產品，使收率下降，成本上升。

按照化工清潔生產的要求，丙烯酸酯的傳統生產方法必須加以改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的上述不足，提供一種烷氧基化甘油三丙烯酸酯的清潔生產方法。

本發明的技術問題可通過如下技術方案解決：

烷氧基化甘油三丙烯酸酯的清潔生產方法，所述的烷氧基化甘油三丙烯酸酯為乙氧基化甘油三丙烯酸酯或丙氧基化甘油三丙烯酸酯，其生產方法包含如下步驟：

(1)酯化反應：按照乙氧基化甘油或丙氧基化甘油∶丙烯酸∶催化劑∶溶劑∶阻聚劑∶抗氧劑＝1(mol)∶3-3.5(mol)∶5-50(g)∶100-800(g)∶0.3-8(g)∶1-10(g)得配比投入全部原料，向釜內連續通入壓縮空氣或空氣與氮氣的混和氣，升溫至70-120℃開始回流脫水，當回流脫水至無水出時，反應結束，檢測酸值，并且冷卻至≤40℃；

(2)中和：加入片堿及水進行中和；

(3)吸附：加入多硅酸鎂吸附劑吸附中和生成的鹽；

(4)脫水、脫溶：減壓蒸餾脫水、脫溶劑，并回收水和溶劑；所回收的水不需要任何處理可以直接在下一次中和時使用；所回收的溶劑可以直接在下一次酯化反應時使用；

(5)過濾：壓濾，過濾掉多硅酸鎂及其吸附的鹽；

(6)脫色：加入堿性鈣基膨潤土、氧化鈣，進行脫色、脫微量水、脫微量酸；

(7)過濾：壓濾，過濾掉堿性鈣基膨潤土、氧化鈣；

(8)產品指標檢測：外觀：清亮透明粘液，酯含量≥98％，酸值≤1mgKOH，色度≤50APHA，含水率≤0.2％。

其中所述的酯化反應中優選按照烷氧基化甘油∶丙烯酸∶催化劑∶溶劑∶阻聚劑∶抗氧劑＝1(mol)∶3.2-3.4(mol)∶15-50(g)∶200-500(g)∶1-6(g)∶2-5(g)的配比投入全部原料。

所述的催化劑優選對甲苯磺酸、苯磺酸、甲烷磺酸其中的一種，或兩種的任意比例混和物，或三種的任意比例混和物。

所述的酯化反應所用的溶劑為正己烷、正庚烷、苯、甲苯、環己烷、甲基環己烷、乙基環戊烷中的一種或兩種，或兩種以上的混和物；優選甲苯、環己烷、甲基環己烷中的一種或兩種，或兩種以上的混和物。

所述的酯化反應所用的阻聚劑為對羥基苯甲醚。

所述的酯化反應所用的抗氧劑為次磷酸、次磷酸鈉中的一種或兩種任意比例的混和物。

所述的中和步驟中加入占所述的酯化反應各原料質量總和的1wt％～3wt％的片堿及2wt％～10wt％的水進行中和。

所述的吸附步驟中加入占酯化反應各原料質量總和的0.1wt％～1.0wt％的多硅酸鎂吸附中和步驟生成的鹽。所述的多硅酸鎂化學名稱為合成硅酸鎂，分子式：2MgO·6SiO₂·nH₂O(n＝0-6)，為市售產品，如武漢華東化工有限公司、上虞潔華化工有限公司等均有生產和銷售。