本发明专利技术公开了一种季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，包括以下步骤：将不饱和叔胺和阻聚剂的混合物与水经混合器充分混合后从塔式反应器上部连续地进入塔式反应器；气体卤代烃从塔式反应器下部连续地通入塔式反应器，在塔式反应器中不饱和叔胺水溶液与气体卤代烃逆流接触发生反应，反应温度为35～60℃、反应时间为3～15min。本发明专利技术实现了连续化生产，反应时间短，不饱和叔胺的转化率达到99.8％以上，副产物丙烯酸的含量小于1000ppm，副产物含量低、产物收率高且产品质量稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工产品领域，具体涉及一种季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方 法。
技术介绍
季铵盐型阳离子单体（如丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基 氯化铵）是合成阳离子聚丙烯酰胺的关键原料之一，广泛用于合成水处理絮凝剂，在环保、 造纸、采油、土壤改良等方面有重要用途。 季铵盐型阳离子单体的合成反应可以在反应釜中进行，使用水作溶剂，作为反应 原料的不饱和叔胺一次性地加入反应釜，再连续加入卤代烃，一边反应一边除去反应热，从 而得到季铵盐型阳离子单体的水溶液，属于间歇式制造工艺。这种将水和不饱和叔胺一次 性加入反应釜的方式，尤其对于丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯等丙烯酸 系的不饱和叔胺很容易发生水解，水解生成丙烯酸或甲基丙烯酸，使产品收率降低，同时副 产物增多。 为此对上述加料方式进行了改进，预先加入不饱和叔胺，再分别连续地加入一定 比例的卤代烃和水。这种加料方式可以在一定程度上降低不饱和叔胺的水解，但是随着反 应时间的延长，反应产物会发生聚合，导致产品质量下降。况且，季铵盐型阳离子单体的合 成是放热反应，随着反应的进行，将产生大量的热。大量的反应热如果不及时移出反应体 系，会使反应体系的温度过高，导致不饱和叔胺的大量水解或产物的聚合，副产物增加。如 果季铵盐型阳离子单体水溶液中存在副产物杂质，聚合反应生产阳离子絮凝剂时，这些杂 质将影响聚合反应，同时引起聚合物性能的降低。 同时，间歇式制造工艺是在一个反应器中进行的，因此每次重新生产季铵盐型阳 离子单体时，都必须加入原料并在反应结束后抽出产品。而且为了稳定反应条件需要较长 时间，生产效率较低。该方法也难以使反应温度、反应原料的配比等生产条件稳定，产品质 量也容易变得不稳定。 日本专利特开平7-206790公开了一种季铵盐型阳离子单体的合成方法，其合成 反应在薄膜蒸器反应器中进行，大大缩短了反应时间，可降低原料的水解，但是原料转化率 低，产品的收率低。而且这种薄膜蒸发器反应器结构复杂，生产效率低，价格昂贵，并且需要 搅拌辅助传质，限制了该工艺在工业上的大规模应用。美国专利US6686203使用了 一个旋 转盘搅拌的塔中连续地进行反应，但是存在物料停留时间过长的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，实现连续化 生产，工艺简单、反应时间短、生产效率高，不饱和叔胺的转化率达到99. 8%以上，副产物丙 烯酸含量< lOOOppm，产物收率高且产品质量稳定。 -种季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，包括以下步骤： (1)将不饱和叔胺和阻聚剂的混合物与水经混合器充分混合后得到不饱和叔胺水 溶液，不饱和叔胺水溶液从塔式反应器上部连续地进入塔式反应器。 (2)气体卤代烃从塔式反应器下部连续地通入塔式反应器，在塔式反应器中不饱 和叔胺水溶液与气体卤代烃逆流接触发生反应，反应温度为35~60°C、反应时间为3~ 15min ;反应结束后，将塔式反应器底部的反应液连续导出；向反应液中通入空气排出未反 应的气体卤代烃原料，然后用甲苯洗涤，脱除未反应的不饱和叔胺后即得到本专利技术的季铵 盐型阳离子单体水溶液。 进一步，本专利技术所述不饱和叔胺的化学结构式如下： 其中，R1是氢或甲基。【主权项】1. ，包括以下步骤： 1) 将不饱和叔胺和阻聚剂的混合物与水经混合器充分混合后得到不饱和叔胺水溶液， 不饱和叔胺水溶液从塔式反应器上部连续地进入塔式反应器； 2) 气体卤代烃从塔式反应器下部连续地通入塔式反应器，在塔式反应器中不饱和叔胺 水溶液与卤代烃逆流接触发生反应，反应温度为35~60°C、反应时间为3~15min ;反应结 束后，将塔式反应器底部的反应液连续导出，向反应液中通入空气排出未反应的气体卤代 烃，洗涤，脱除未反应的不饱和叔胺后即得到季铵盐型阳离子单体水溶液。2. 根据权利要求1所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所述 不饱和叔胺的化学结构式如下：其中，R1是氢或甲基。3. 根据权利要求1所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所述 气体卤代烃为氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷、二氟二氯甲烷、三氟一氯甲烷、一氟二氯甲烷、二氟 一氯甲烷、1，1，2, 2-四氟二氯乙烷或乙烯基氯。4. 根据权利要求1-3任一项所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在 于，所述气体卤代烃与不饱和叔胺的物质量之比为1~1. 1:1，优选1~1.05:1。5. 根据权利要求1或2所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所 述水与不饱和叔胺的流通量之比为0. 2~1. 5:1。6. 根据权利要求1或3所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所 述水与气体卤代烃的流通量之比为〇. 2~1. 5:1。7. 根据权利要求1所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所述 季铵盐型阳离子单体的化学结构式如下：其中，R1是氢或甲基，X为卤素。8. 根据权利要求1所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所述 阻聚剂为对苯二酚、叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、3, 5-二叔丁基-4-羟基甲苯、邻苯二 酚、氢醌中的一种或多种混合物。9. 根据权利要求1或8所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，所 述阻聚剂占反应物料总量的0.01~〇.2wt%，优选0.05~0· 15wt%。10. 根据权利要求1所述的季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，其特征在于，步骤 2)中反应温度为40~55°C，反应时间为5~IOmin。【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：将不饱和叔胺和阻聚剂的混合物与水经混合器充分混合后从塔式反应器上部连续地进入塔式反应器；气体卤代烃从塔式反应器下部连续地通入塔式反应器，在塔式反应器中不饱和叔胺水溶液与气体卤代烃逆流接触发生反应，反应温度为35～60℃、反应时间为3～15min。本专利技术实现了连续化生产，反应时间短，不饱和叔胺的转化率达到99.8％以上，副产物丙烯酸的含量小于1000ppm，副产物含量低、产物收率高且产品质量稳定。【IPC分类】C07C213-10, C07C219-08, C07C213-02【公开号】CN104744275【申请号】CN201510127281【专利技术人】杨青波, 马国林, 金丰富 【申请人】浙江友联化学工业有限公司【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年3月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种季铵盐型阳离子单体水溶液的制备方法，包括以下步骤：1)将不饱和叔胺和阻聚剂的混合物与水经混合器充分混合后得到不饱和叔胺水溶液，不饱和叔胺水溶液从塔式反应器上部连续地进入塔式反应器；2)气体卤代烃从塔式反应器下部连续地通入塔式反应器，在塔式反应器中不饱和叔胺水溶液与卤代烃逆流接触发生反应，反应温度为35～60℃、反应时间为3～15min；反应结束后，将塔式反应器底部的反应液连续导出，向反应液中通入空气排出未反应的气体卤代烃，洗涤，脱除未反应的不饱和叔胺后即得到季铵盐型阳离子单体水溶液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨青波，马国林，金丰富，
申请(专利权)人：浙江友联化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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