【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备易聚合的，特别是羟基官能的化合物，尤其是(甲基)丙烯酸酯的方法，其使用至少一个合适的反应器、一个中间容器，在所述中间容器中中间储存在反应器中形成的粗制溶液，然后将其供入合适的蒸馏纯化设备，从中又以符合规格的形式获得易聚合化合物。
技术介绍
1、单体，例如苯乙烯或(甲基)丙烯酸酯在制备和储存过程中具有发生不希望的副反应，甚至出现变色和过早聚合的倾向。为了防止这一点，在制备和后续储存和/或进一步加工的过程中使用阻聚剂以使其稳定化，并且特别是实现在制备方法过程中短停留时间。制备方法在此通常由反应过程和纯化过程组成。在反应过程和纯化过程之间的长时间储存在这种情况下促进不希望的副反应。
2、jp 2008143814描述了一种获得易聚合的环氧烷衍生物的反应方法。在此文献中没有进一步解释纯化过程。
3、jp 2008127302描述了一种获得易聚合的环氧烷衍生物的方法。在这种情况下，使用间歇反应器，并将反应结束后获得的粗制溶液转移到单独的蒸馏设备中并在其中分批蒸馏。
4、纯化(甲基)丙烯酸羟烷基酯的优选方法尤其描述在ep 1 090 904中。根据这一文献，可以通过与薄膜蒸发器组合的蒸馏特别有效地纯化包含(甲基)丙烯酸羟烷基酯的反应混合物。
5、ep 1 125 919描述了一种稳定化的(甲基)丙烯酸羟烷基酯，其含有浓度为0.0001重量％至2重量％的饱和羧酸羟烷基酯和浓度为0.001重量％至0.5重量％的酚化合物，在每种情况下基于(甲基)丙烯酸羟烷基酯计，其中饱和羧酸羟
6、ep 2 857 382描述了一种制备(甲基)丙烯酸羟烷基酯的方法，其包括使(甲基)丙烯酸与环氧烷在催化剂存在下反应的步骤，其中调节整个反应混合物中的水含量以使其不大于0.05重量％。这成功实现将反应过程中形成的副产物二乙二醇的形成限制到最小值。如果存在大于0.05重量％的二乙二醇，则(甲基)丙烯酸羟烷基酯是不稳定的，并且可能在储存期间开始不合意地聚合。这种方法的缺点在于，只能使用具有很低水含量的原材料，或者必须预先以昂贵和不方便的方式降低这些原材料中的水含量。
7、用于制备易聚合化合物的已知方法和装置带来所需产物的可接受的产率和品质。但是，另外仍然总是需要进一步改进这些方法的经济性。特别地，这涉及增加制备方法的分装置生产性使用的时间，而不由于工艺相关的停机而减少该时间。
技术实现思路
1、技术问题
2、考虑到现有技术，本专利技术解决的技术问题是提供一种制备易聚合化合物的方法，其中反应过程和纯化过程的装置以高效方式使用，并且同时可以避免在反应过程和纯化过程之间的储存期间的不希望的副反应。
3、特别地，本专利技术解决的技术问题一般在于提供一种制备和分离易聚合(甲基)丙烯酸酯化合物，尤其是特别易聚合的羟基官能的(甲基)丙烯酸酯的方法，其中反应部分以间歇或半间歇模式进行，并且与此相反，纯化可以连续或半连续地进行。
4、由此得出进一步的技术问题是以始终如一的高单体品质提供分离的易聚合(甲基)丙烯酸酯化合物并防止通常由间歇或半间歇模式产生的波动。
5、其它没有明确提及的技术问题可从本专利技术的以下描述、权利要求书、实施例或本专利技术的整体关联中得出。
6、解决方案
7、通过提供一种制备易聚合化合物，特别是(甲基)丙烯酸酯的新方法解决了这些技术问题。这种新方法由(甲基)丙烯酸出发，使其与环氧官能化合物反应。这种方法在此具有至少以下方法步骤：
8、a)(甲基)丙烯酸与环氧官能化合物在反应器中在催化剂存在下反应，其中反应器中的气相和液相连续地与彼此混合。
9、b)在反应时间t1之后，通过从反应器中除去气相而降低气相和液相中的环氧官能化合物的含量。根据本专利技术，当液相中的(甲基)丙烯酸浓度小于1.0重量％，优选小于0.5重量％，特别优选小于0.1重量％时，反应时间t1结束。
10、c)在反应时间t1之后，随后除去作为液相存在于反应器中的含(甲基)丙烯酸酯的混合物，并将这种液相转移到中间容器中。
11、d)在所述混合物在中间容器中的平均停留时间t2之后，将所述混合物从中间容器转移到蒸馏塔i中。
12、e)在这种蒸馏塔i中，将所述混合物分离成含(甲基)丙烯酸酯的级分和含有催化剂和高沸点副产物的塔底级分，所述含(甲基)丙烯酸酯的级分在塔顶获得并随后冷凝这一级分。
13、f)任选地，随后还将来自方法步骤e)的塔底级分在分离设备ii中分离成另一含(甲基)丙烯酸酯的级分和高沸点级分。
14、通过这种新方法成功地以无法预见的方式简单并有效地制备易聚合化合物。此外，该方法提供非常恒定的产物品质。用根据本专利技术的方法令人惊讶地有效避免了副反应和变色。
15、根据本专利技术的方法特别适用于制备(甲基)丙烯酸羟烷基酯。表述“(甲基)丙烯酸羟烷基酯”在这种情况下包括甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸羟烷基酯及其混合物。这相应适用于词语“(甲基)丙烯酸”，其包括甲基丙烯酸和丙烯酸或它们的混合物。
16、在本
中，(甲基)丙烯酸羟烷基酯是公知的(甲基)丙烯酸的酯，其醇残基具有至少一个羟基。例如，优选的(甲基)丙烯酸羟烷基酯包括甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯，尤其是甲基丙烯酸2-羟丙酯和甲基丙烯酸3-羟丙酯，和/或丙烯酸羟丙酯，尤其是丙烯酸2-羟丙酯和丙烯酸3-羟丙酯。
17、环氧官能化合物优选是环氧烷(oxiran)，特别优选环氧乙烷或环氧丙烷。相应地，(甲基)丙烯酸酯优选是羟烷基取代的(甲基)丙烯酸酯，特别优选甲基丙烯酸2-羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。甲基丙烯酸羟丙酯又可以是甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丙酯或其异构体混合物。
18、所用的全部(甲基)丙烯酸与所用的全部环氧官能化合物的摩尔比可以有利地在2:1至1:2的范围内，特别优选在1.1:1至0.9:1的范围内。
19、所提到的干扰性副产物可以例如是(甲基)丙烯酸二乙二醇酯或-作为特别受指责的副产物-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。乙二醇二(甲基)丙烯酸酯在此特别受指责，因为其是通过交联可严重破坏最终产物性质的交联剂，尤其是在所需的聚合方法中。
20、在方法步骤a)中，优选首先与催化剂和任选与助剂例如稳定剂一起初始加入甲基丙烯酸。在达到位于反应温度t1范围内的反应起始温度后，开始加入环氧官能化合物，例如通过均匀计量加料。根据本专利技术的反应时间t1从开始该添加时起开始。理论上，该添加可以作为均匀计量加料或作为单个批料的添加进行直至t1结束。但是，该添加通常在t1结束之前早已结束。但是，作为替代方案，也可以想本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.制备(甲基)丙烯酸酯的方法，从(甲基)丙烯酸和环氧官能化合物出发，具有以下方法步骤：
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述环氧官能化合物是环氧烷，优选环氧乙烷或环氧丙烷，并且所述(甲基)丙烯酸酯是羟烷基取代的(甲基)丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸2-羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述催化剂是一种或多种含金属的化合物，并且方法步骤a)中的反应在50至100℃之间的温度T1下进行。
4.根据权利要求1至3中至少一项的方法，其特征在于将来自蒸馏塔I和/或分离设备II的含催化剂的塔底级分的至少一个子料流连续或不连续地再循环到反应器中。
5.根据权利要求1至4中至少一项的方法，其特征在于所述分离设备II是第二蒸馏塔、薄膜蒸发器或短程蒸发器，并且将获自这种分离设备II的含(甲基)丙烯酸酯的级分再循环到中间容器和/或蒸馏塔I中。
6.根据权利要求1至5中至少一项的方法，其特征在于反应器I中的压力p1大于中间容器中的压力p2。
7.根据权利要求1至6中至少一项的方法，其特征在于方法步骤
8.根据权利要求1至7中至少一项的方法，其特征在于在反应时间t1之后所述反应器的液相中的(甲基)丙烯酸浓度小于0.5重量％，优选小于0.1重量％。
9.根据权利要求1至8中至少一项的方法，其特征在于方法步骤b)中的环氧官能化合物的含量降低通过压力降低实现。
10.根据权利要求1至9中至少一项的方法，其特征在于所述中间容器的内部容积与所述反应器的内部容积的比例在1:1至20:1之间。
11.根据权利要求1至10中至少一项的方法，其特征在于停留时间t2短于200小时，优选短于100小时，特别优选短于50小时。
12.根据权利要求1至11中至少一项的方法，其特征在于停留时间t2与反应时间t1的比率小于25，优选小于6。
13.根据权利要求1至12中至少一项的方法，其特征在于将来自分离设备II的塔顶级分的至少一个子料流再循环到中间容器和/或蒸馏塔I中。
14.根据权利要求1至13中至少一项的方法，其特征在于在反应器中新鲜使用的催化剂至少在一定程度上包括与蒸馏塔I和/或分离设备II的塔底级分中存在的催化剂不同的阴离子，并且蒸馏塔I和/或分离设备II的塔底级分中存在的催化剂全部或部分地作为金属(甲基)丙烯酸盐存在。
15.根据权利要求1至14中至少一项的方法，其特征在于方法步骤a)至c)半连续地进行，使得在方法步骤c)中排空反应器之后，反应器在时间t3内直接再次填充并进行方法步骤a)，其中t3比t1短，并且方法步骤d)至f)连续进行。
16.用于进行根据权利要求1至15中至少一项的方法的装置，其具有反应器、中间容器和至少一个蒸馏塔I，其特征在于
17.根据权利要求16的装置，其特征在于
18.根据权利要求16或17的装置，其特征在于所述装置具有多个彼此并联设置并且全部连接到中间容器或任选连接到彼此并联设置的多个中间容器的反应器，并且所述一个或多个中间容器直接连接到仅一个蒸馏塔I。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.制备(甲基)丙烯酸酯的方法，从(甲基)丙烯酸和环氧官能化合物出发，具有以下方法步骤：
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述环氧官能化合物是环氧烷，优选环氧乙烷或环氧丙烷，并且所述(甲基)丙烯酸酯是羟烷基取代的(甲基)丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸2-羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述催化剂是一种或多种含金属的化合物，并且方法步骤a)中的反应在50至100℃之间的温度t1下进行。
4.根据权利要求1至3中至少一项的方法，其特征在于将来自蒸馏塔i和/或分离设备ii的含催化剂的塔底级分的至少一个子料流连续或不连续地再循环到反应器中。
5.根据权利要求1至4中至少一项的方法，其特征在于所述分离设备ii是第二蒸馏塔、薄膜蒸发器或短程蒸发器，并且将获自这种分离设备ii的含(甲基)丙烯酸酯的级分再循环到中间容器和/或蒸馏塔i中。
6.根据权利要求1至5中至少一项的方法，其特征在于反应器i中的压力p1大于中间容器中的压力p2。
7.根据权利要求1至6中至少一项的方法，其特征在于方法步骤b)在60至100℃的温度t2下进行，并且中间容器中的内部温度t3低于t2。
8.根据权利要求1至7中至少一项的方法，其特征在于在反应时间t1之后所述反应器的液相中的(甲基)丙烯酸浓度小于0.5重量％，优选小于0.1重量％。
9.根据权利要求1至8中至少一项的方法，其特征在于方法步骤b)中的环氧官能化合物的含量降低通过压力降低实现。
10.根据权利要求1至9中至少一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·科里尔，D·波洛尔，B·劳克斯，C·毛尔，
申请(专利权)人：罗姆化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。