[發明專利]一步法制備丙烯酸酯聚氧乙烯醚的方法

有效

• 申請號: 201110377604.4
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN103131001A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 楊座國;鐘敏;舒建生;林真意
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G65/26
• 分類號: C08G65/26;C07C69/54;C07C67/293
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 朱小晶

【技術領域】

本發明涉及精細化工技術領域，具體地說，是一種丙烯酸酯聚氧乙烯醚的生產方法。

【背景技術】

丙烯酸酯聚氧乙烯醚，是一種新型的非離子表面活性劑，兼有雙鍵、酯鍵和聚醚鍵的結構，有著很好的表面活性，能與活潑氫加成或與不飽和化合物共聚而賦予產品良好的潤滑作用、柔軟效果、良好的鋪展性和穩定的乳化性，通過改變其乙氧基鏈的長度，可廣泛地應用于建筑用減水劑、聚氨酯軟質或硬質勻泡劑、農用有機硅增效劑、低泡洗化、潤滑油、紡織等許多領域，市場容量和潛力很大。

目前，丙烯酸酯聚氧乙烯醚生產采用間接法，即先制得聚乙二醇單甲醚然后再直接酯化或者進行酯交換，工藝復雜、轉化率低、副產物多、酯化過程易聚合，導致產品質量較差，遠不能滿足未來市場的需求。

美國專利US6362364比較詳細地描述了酯化反應過程，用甲氧基聚乙二醇、甲基丙烯酸、對甲苯磺酸水合物、吩噻嗪和環己烷作原料，酯化率可達99％，乙氧基鏈長達25。但此法通常副產物較多，需進行中和水洗等反應后處理操作，給產物分離、催化劑回收及廢水處理等帶來困難，從而使得工藝設備復雜化。并且提高了對設備防腐性能的要求。

酯交換法一般用丙烯酸酯和聚乙二醇單甲醚進行酯交換反應，常用的催化劑一般為醇鈉、醇鎂、氫氧化鈉、氫氧化鈣、四甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨等強堿和濃硫酸、磺酸等強酸。郭保文等人通過酯交換反應，將EO數6-12的甲氧基聚乙二醇醚與過量的甲基丙烯酸甲酯進行酯交換反應，獲得產物。該法在無溶劑反應體系中，聚乙二醇單甲醚由于相對分子質量相對較大，有較大的空間位阻，-OH被聚乙氧基包裹，-OH與-COOH接觸的可能性降低，不利于反應的進行。因此獲取高相對分子質量的聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯時不宜采用該法。

上述方法未能解決副產物多、產品精制困難、收率低、工藝復雜、成本高的技術問題。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種丙烯酸酯聚氧乙烯醚的一步合成方法，從而簡化生產工藝、降低生產成本，提高產品質量。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一步法制備丙烯酸酯聚氧乙烯醚，具體步驟為，

(1)使用丙烯酸酯、環氧乙烷作為原料的步驟，調整環氧乙烷與丙烯酸酯摩爾比1∶1～25∶1，可相對應制備聚合度1～25的丙烯酸酯聚氧乙烯醚；

(2)使用BX₃系為主催化劑，Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ti⁴⁺、Sn²⁺、Cu²⁺等其中的一種或幾種的金屬鹽為助催化劑；作為上述方案的優選，主催化劑用量0.1wt％～0.50wt％，助催化劑用量為0.1wt％～0.5wt％，均以占理論產物總重的質量百分比計；

(3)使用對苯二酚或對羥基苯甲醚，或者二者的組合物為阻聚劑；作為上述方案的優選，阻聚劑用量為理論產物總質量的0.01wt％～0.30wt％；

(4)在高壓釜中，在一定的溫度壓力下使丙烯酸酯與環氧乙烷一步乙氧基化反應，得到丙烯酸酯聚氧乙烯醚。作為上述方案的優選，反應溫度為15～105℃之間，反應壓力為0～0.9MPa；

(5)反應前丙烯酸酯、催化劑、阻聚劑一次投入高壓釜，環氧乙烷為反應過程中連續進料，作為上述方案的優選，進料速度為0.2～5g/mim。

該法收率可達90％～94％。本發明一步反應即可制得丙烯酸酯類聚氧乙烯醚，極大地簡單了工藝流程，具有生產周期短、能耗少、成本低、產品純度高等優點。

本發明甲基丙烯酸甲酯乙氧基化的反應式為：

與現有技術相比，本發明的積極效果是：

(1)本發明的工藝簡單，副反應少，產品收率高，大大降低了成本。

(2)本發明的聚醚產品分子量分布窄，應用性得到提高。

【具體實施方式】

以下提供本發明一種丙烯酸酯聚氧乙烯醚的生產方法的具體實施方式。

實施例1