[實用新型]一種用于合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的微通道反應裝置

有效

• 申請號: 201821043255.6
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN208545341U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 趙永濤;董偉;姚心宇
• 申請（專利權）人: 山東柳灣新材料有限公司
• 主分類號: C07D303/16
• 分類號: C07D303/16
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 孫進華;吳林

本實用新型公開了一種用于合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的微通道反應裝置，該裝置包含有甲基丙烯酸甲酯與催化劑的第一混合溶液、包含有縮水甘油與催化劑的第二混合溶液分別經多個分料管在第一混合器中充分混合，然后混合后的原料進入兩個支管，每個支管中的原料混合液分別依次經多個并列的反應器進行反應、混合、分流、再次反應，兩個支管得到的初始反應產物在第四混合器中進一步充分混合，并再一次經分流后在多個并列的反應器中進行反應最終得到反應產物。反應原料在該裝置中充分均勻混合，反應徹底且有效避免產生團聚，反應副產物少，產物轉化率高。

技術領域

本實用新型涉及化工設備技術領域，具體涉及一種用于合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的微通道反應裝置。

背景技術

甲基丙烯酸縮水甘油酯(簡稱GMA)，CAS號：106-91-2。甲基丙烯酸縮水甘油酯是一種重要的丙烯酸酯類功能性單體，其分子結構內包含雙鍵及環氧基兩個活性官能團，具有較高的反應活性。主要用于制造丙烯酸類粉末涂料，用作軟單體與甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯等硬性單體共聚，可調節玻璃化溫度及撓性，提高涂膜的光澤度、附著力及耐候性等。也用于制造丙烯酸乳劑及無紡布。作為功能性單體，可用于制造感光樹脂、離子交換樹脂、螯合樹脂、醫療用選擇性濾過膜、牙科材料、抗血凝劑、免溶吸附劑等。還用于對聚烯烴樹脂、橡膠及合成纖維進行改性。

目前合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的方法有一步法，具體步驟是：首先將甲基丙烯酸和氫氧化鈉在有機溶劑中進行酸堿中和反應制得甲基丙烯酸鈉鹽，干燥后的甲基丙烯酸鈉鹽和環氧氯丙烷及相轉移催化劑按一定比例經脫水，高溫下反應，減壓蒸餾得到產品。

合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的另一種方法是兩步法(酯化閉環法)，具體步驟是：第一步甲基丙烯酸和環氧氯丙烷在開環催化劑作用下，先進行開環酯化反應，生成中間產物甲基丙烯酸-2-羥基-3-氯丙酯。第二步生成的甲基丙烯酸-2-羥基-3-氯丙酯在氫氧化鈉水溶液或固體氫氧化鈉存在下進行脫氯化氫閉環反應，也可在碳酸鉀的丙酮溶液中回流，即可得到產品。

上述兩個工藝存在以下不足：

1、工藝中使用了含氯元素的原料(環氧氯丙烷)，產品中不可避免含有超過50ppm以上的氯離子，無法滿足醫藥、食品及高端航空航天材料的要求。

2、傳統的反應設備，由于反應過程受傳質傳熱的影響，極易產生聚合現象，既影響了產品質量，又增加了產品成本。

微通道反應裝置也稱微反應器，是一種利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的一種連續流動的管道式微型反應器。微反應器的通道在微米級別，一個微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，每條通道都能獨立進行生產，因此也實現很高的產量。目前微反應器在化工工藝過程的研究與開發中已經得到廣泛的應用，但不同的化工工藝，因為涉及到各原料的反應活性以及工藝本身的特性，需要采用不同結構的微通道反應裝置。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于合成甲基丙烯酸縮水甘油酯的微通道反應裝置，反應原料在該裝置中充分均勻混合，反應徹底且有效避免產生團聚，反應副產物少，產物轉化率高。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：