一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，属于化工技术领域。采用的技术方案是：在阻聚剂的阻聚作用下，以氯化亚砜为催化剂，加入或不加入助催化剂，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料直接制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。该方法催化活性高，产品无色、纯度高、酸值0.3‑0.5mg KOH/g；同时原料廉价易得，合成工艺简单，反应条件温和，后处理过程简单、产率高，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法
本专利技术属于化工合成领域，具体涉及一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法。
技术介绍
甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯是合成功能材料的一类重要大分子单体，利用这类大分子单体与小分子单体共聚得到的两亲性梳状聚合物可用作药物载体，聚合物电介质、环保涂料、高性能减水剂等多种用途。甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的特殊性能主要原因为分子链中的聚乙二醇长链具有很好的极性、水溶性和柔性，具有类似冠醚的特性，又引入了甲基丙烯酸官能团，使其可以参与聚合反应，形成梳状大分子链，因此该化合物在许多领域具有重要用途。在涂料方面，此化合物可用于水性汽车涂料、醇酸分散体、聚氨酯分散体(PUD)、水性凝胶、絮凝剂、厌氧胶以及水性压敏胶等。在建筑方面，此化合物主要作为聚羧酸类减水剂的大分子单体，具有优秀的减水效果，同时具有高效的控制坍落度损失、抗收缩等性能。现有的可实现工业化的合成方法为酯交换法和酯化法。专利CN101293953A的合成方法是，先合成聚乙二醇单醚醋酸酯，后在酯交换催化剂的催化下进行反应合成目标大分子；专利CN101333289B的合成方法是，在酯交换催化剂4-(二甲氨基)吡啶的催化下，使甲氧基聚乙二醇和甲基丙烯酸甲酯进行酯交换反应；然而酯交换法的催化剂使用量均较大，且很难除去，因而会影响该化合物的后续聚合反应和产品应用等。专利CN101544729A使用对甲苯磺酸催化酯化合成目标大分子，但针对聚合度较高的聚乙二醇单甲醚的转化率并不高，且需要较高的温度进行反应，对产品的双键保留率和色泽会造成较大影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种新的合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法。该方法催化活性高，产品无色、纯度高；同时原料廉价易得，合成工艺简单，反应条件温和，后处理过程简单、产率高，易于工业化生产。本专利技术采用的技术方案如下：一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，包括如下步骤：在阻聚剂的阻聚作用下，以氯化亚砜为催化剂，加入或不加入助催化剂，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料直接制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。反应式如下：式中n＝2-500；优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，包括如下步骤：向反应釜中加入氯化亚砜，开启搅拌后，在室温条件下缓慢加入含有或不含有助催化剂的甲基丙烯酸和阻聚剂的混合液，并用碱液吸收装置吸收尾气；升温至40-80℃后，向反应釜中加入聚乙二醇单甲醚开始反应；待反应结束后，减压蒸馏副产物和剩余氯化亚砜，得到目标产物甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，所述的阻聚剂为2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、对苯二酚、对甲氧基苯酚或吩噻嗪。更优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，阻聚剂的加入量为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总质量的0.01-1.0％。优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，按摩尔比，甲基丙烯酸:氯化亚砜＝1:(1-5)。优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，所述的助催化剂为有机胺类化合物。更优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，所述的有机胺类化合物为N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺、二异丙基甲基胺或吡啶。更优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，助催化剂的加入量为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总质量的0.005-1.0％。优选的，上述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，所述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的酸值为0.3-0.5mgKOH/g。本专利技术相对现有技术具有以下优点：1、本专利技术的工艺不残留大量催化剂和副产物，除目标产物外均易于减压蒸馏除去。2、本专利技术反应温度低，避免了双键聚合和产品变色。3、本专利技术避免了繁杂的后处理流程，产物无损失，易于操作。4、本专利技术原料廉价易得，合成工艺简单，反应条件温和，产率高，有利于工业化生产。具体实施方式下面通过具体实施例对甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的合成方法作进一步说明，但本专利技术不仅限于实施例。实施例1在50ml烧杯中，加入甲基丙烯酸(7.2g，0.084mol)、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物0.08g和N,N-二甲基甲酰胺0.02g，搅拌溶解，得混合液A。在500mL圆底烧瓶中，加入氯化亚砜(20g，0.168mol)，开启搅拌后，在室温条件下，缓慢加入混合液A，并用碱液吸收装置吸收尾气。升温至60℃，加入聚乙二醇单甲醚(分子量2200)(192.8g，0.087mol)搅拌，反应8h后结束。开始减压蒸馏除去副产物和剩余的氯化亚砜，4h后结束，得到甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，产率为95％，产品酸值0.4mgKOH/g。通过红外谱图对比发现：3336.84cm-1处的聚乙二醇单甲醚的-OH特征吸收峰消失，1718.31cm-1和1636.22cm-1处出现了分别代表C＝O和C＝C的特征吸收峰，946cm-1处为端烯烃的δ键面外弯曲振动峰，854cm-1处为烯氢键的变形振动吸收峰，1283-1185cm-1处-C-O-C-的振动峰无变化。实施例2在50mL烧杯中，加入甲基丙烯酸(7.2g，0.084mol)、吩噻嗪0.12g和三乙胺0.05g，搅拌溶解，得混合液A。在500mL圆底烧瓶中，加入氯化亚砜(20g，0.168mol)，开启搅拌后，在室温条件下，缓慢加入混合液A，并用碱液吸收装置吸收尾气。升温至50℃，加入聚乙二醇单甲醚(分子量1000)(87g，0.087mol)搅拌，反应6h后结束。开始减压蒸馏除去副产物和剩余的氯化亚砜，5h后结束，得到甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，产率为93％，产品酸值0.45mgKOH/g。实施例3在50ml烧杯中，加入甲基丙烯酸(7.2g，0.084mol)和对甲氧基苯酚0.08g，搅拌溶解，得混合液A。在500mL圆底烧瓶中，加入氯化亚砜(30g，0.252mol)，开启搅拌后，在室温条件下，缓慢加入混合液A，并用碱液吸收装置吸收尾气。升温至80℃，加入聚乙二醇单甲醚(分子量5000)(420g，0.084mol)搅拌，反应4h后结束。开始减压蒸馏除去副产物和剩余的氯化亚砜，6h后结束，得到甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，产率为92％，产品酸值0.5mgKOH/g。实施例4在50ml烧杯中，加入甲基丙烯酸(7.2g，0.084mol)、对苯二酚0.08g和吡啶0.06g，搅拌溶解，得混合液A。在500mL圆底烧瓶中，加入氯化亚砜(30g，0.252mol)，开启搅拌后，在室温条件下，缓慢加入混合液A，并用碱液吸收装置吸收尾气。升温至45℃，加入聚乙二醇单甲醚(分子量500)(4.2g，0.084mol)搅拌，反应4h后结束。开始减压蒸馏除去副产物和剩余的氯化亚砜，3h后结束，得到甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，产率为94％，产品酸值0.3mgKOH/g。实施例5在50mL烧杯中，加入甲基丙烯酸(7.2g，0.084mol)、对甲氧基苯酚0.1g和二异丙基甲基胺0.04g，搅拌溶解，得混合液A。在500mL圆底烧瓶中，加入氯化亚砜(20g，0.168mol)，开启搅拌后，在室温条件下，缓慢加入混合液A，并用碱液吸收装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：在阻聚剂的阻聚作用下，以氯化亚砜为催化剂，加入或不加入助催化剂，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料直接制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：在阻聚剂的阻聚作用下，以氯化亚砜为催化剂，加入或不加入助催化剂，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料直接制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。2.根据权利要求1所述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：向反应釜中加入氯化亚砜，开启搅拌后，在室温条件下缓慢加入含有或不含有助催化剂的甲基丙烯酸和阻聚剂的混合液，并用碱液吸收装置吸收尾气；升温至40-80℃后，向反应釜中加入聚乙二醇单甲醚开始反应；待反应结束后，减压蒸馏副产物和剩余氯化亚砜，得到目标产物甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。3.根据权利要求1或2所述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，其特征在于，所述的阻聚剂为2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、对苯二酚、对甲氧基苯酚或吩噻嗪。4.根据权利要求3所述的一种合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的方法，其特征在于，阻聚剂的加入量为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总质量的0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国强，王炳帅，姜艳，
申请(专利权)人：辽宁科隆精细化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21