[發明專利]一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法

在審

• 申請號: 201810893386.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108911963A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 陳惠雙
• 申請（專利權）人: 陳惠雙
• 主分類號: C07C51/42
• 分類號: C07C51/42;C07C51/353;C07C57/04
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 朱孔妙

本發明公開了一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法，將丙烯酸置于超聲波/微波復合反應器中，通過超聲波和微波的協同作用促使丙烯酸二聚體解聚，來降低丙烯酸二聚體的含量。經超聲處理后，丙烯酸二聚體含量由10～20％降低至500ppm以下。

技術領域

本發明涉及丙烯酸制備領域，尤其涉及一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法。

背景技術

丙烯酸及其酯廣泛應用于涂料、粘合劑、皮革加工、電子、印刷和輻射固化等方面，半個世紀以來，其生產和應用一直保持著持續發展的勢頭，1993年世界丙烯酸及其酯的生產能力已超過200萬噸/年。丙烯酸是合成丙烯酸酯的主要原料，丙烯酸具有不穩定的乙烯鍵，遇光、熱及過氧化物時極易發生聚合現象，這是人們熟知的，但丙烯酸本體的二聚反應往往被人們所忽視，隨著溫度的變化，對丙烯酸二聚體的生成量有顯著的影響。在貯存和使用處理不當時，也會生成丙烯酸二聚體，它與丙烯酸互溶。在丙烯酸與醇及多元醇進行酯化時，若按摩爾比計算投料，而不考慮丙烯酸二聚體的存在，就會造成一定的誤差，并影響酯的含量及收率。

專利US6252110A公開了一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法，將含有丙烯酸二聚體、丙烯酸和馬來酸的高沸點雜質引入到丙烯酸回收塔中，丙烯酸從該塔的頂部蒸出，釜液引入到熱解罐中，使丙烯酸二聚體分解，但二聚體的含量還是較高。

專利CN101786951A中提及一種丙烯酸提純的方法和設備，該方法主要是通過加入胺類化合物進行反應，脫除粗丙烯酸溶液中的醛類雜質，將醛的雜質含量降至100ppm以下。但是該方法不能有效降低丙烯酸中的二聚體含量。

專利CN1058256A中提及使用結晶和蒸餾法純化丙烯酸的工藝，該工藝將丙烯酸母液經結晶形成丙烯酸晶體，母液繼續蒸餾結晶，達到提純丙烯酸的目的。但是該工藝操作復雜，提純效率較低，成本高。

專利CN105753688A公開了一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法，通過超聲波的空化作用、機械振動作用和熱作用促使丙烯酸二聚體解聚。經處理后丙烯酸二聚體含量由10～20％降至1％以下，但由于超聲隨著頻率的進一步升高達到一定數值時，空化過程變得很難發生，限制了二聚體的進一步清除。

發明內容

本發明針對現有技術難以有效降低丙烯酸中丙烯酸二聚體含量的缺陷，即將丙烯酸置于超聲波/微波復合反應器中，通過超聲波和微波的協同作用促使丙烯酸二聚體解聚，來降低丙烯酸二聚體的含量。經超聲處理后，丙烯酸二聚體含量由10～20％降低至500ppm以下。

丙烯酸屬易聚合的乙烯基單體，其聚合現象普遍存在，丙烯酸二聚反應是一個可逆反應，二聚體在150℃下會分解成丙烯酸。

超聲波能夠促進二聚體解聚，是由于超聲解聚主要依靠空化現象產生的瞬間高溫、高壓等極端物理化學條件，而空化現象的強弱與功率大小有關，功率越大體系得到的能量越多，空化現象越劇烈，從而解聚效果越顯著。對于特定的丙烯酸體系，當超聲波功率達到一定值后，空化現象趨于飽和，隨著超聲波的功率進一步增大，則會產生大量的無用氣泡，反而增加了散射衰減，這樣就限制了其對二聚體的解聚效應。若在使用的超聲波的同時在輔助微波進行作用，則由于微波快速加熱效應，則可克服超聲波功率達到一定值后空化效應飽和后無法進一步降低丙烯二聚體的缺陷。

本發明的具體技術方案是：

一種降低丙烯酸中丙烯酸二聚體的方法，其具體步驟如下：

將工業丙烯酸置于中超聲波/微波復合反應器中，打開超聲波發生器和微波發生器，控制超聲波的功率800～1000W，頻率20～100KHz，控制微波的功率在100～200W，反應15～60分鐘。

所述反應的溫度控制在10～25℃；

所述的超聲波發生器的功率900～1000W；

所述的超聲波發生器的頻率25～65KHz；