甲基丙烯酸乙酯的制备方法技术

一种甲基丙烯酸乙酯的制备方法，是以甲基丙烯酸和无水乙醇为原料，在催化剂和阻聚剂的作用下反应生成甲基丙烯酸乙酯和水，其中，甲基丙烯酸和乙醇的用量摩尔比为1∶1-5∶1，催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的0.3％-5％，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的0.005％-0.2％，反应温度控制在85-105℃，塔顶温度控制在76-78℃。本发明专利技术采用酯化工艺，且不需要新加入带水剂，所选用的催化剂催化效果好，反应时间6-8小时，比酯交换反应时间大大缩短，甲基丙烯酸单程转化率大于90％，未反应的甲基丙烯酸可以回用，催化剂和阻聚剂也可以回用，大大降低了甲基丙烯酸乙酯的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工产品的制备方法，尤其涉及一种。
技术介绍
甲基丙烯酸乙酯广泛应用于涂料树脂、油墨树脂、胶粘剂、PMMA板材、农药、纸张、皮革和纺织的整理剂等行业。一般采用酯交换法和酯化法。酯交换法一般采用有机锡催化剂、钛系催化剂等，这些催化剂一般在低温下的催化活性比较低，由于乙醇的沸点低，所以酯交换的反应温度不能高，如果温度高，使得乙醇过早的从塔顶带走，因而采用酯交换反应，反应时间长达30多个小时。而酯化法的催化剂一般在较低的温度下能够较快的 进行，反应时间可以缩短到6-8个小时，对于甲基丙烯酸乙酯来说，酯化法比酯交换法提高了反应器的效率，更适合工业化生产。中国专利CN1052847A中介绍了作为丙烯酸及其酯类的阻聚方法，单独采用2，2，6,6-四甲基-4-羟基哌啶-I-氧基或与对苯二酚混合使用时的阻聚效果。CN10655233C中介绍了采用N-氧基化合物和选自锰盐化合物、铜盐化合物、2，2，6，6_四甲基哌啶化合物以及亚硝基化合物中的一种或者一种以上的化合物作为阻聚剂，但该专利明确指出适用甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，没有提及是否适用于甲基丙烯酸乙酯的生产过程。CN100381481C中介绍了单烷氧基化多元醇的(甲基)丙烯酸酯及其制备方法，其中的酯化催化剂采用的是酸性酯化催化剂，例如硫酸、甲磺酸、对甲苯磺酸等。CN1537095A中介绍了(甲基)丙烯酸和醇的酯化方法，采用的是对甲苯磺酸等酸性催化剂，阻聚剂使用的是酚化合物、吩噻嗪化合物、铜化合物等。采用苯、甲苯、环己烷等作为带水剂。上述专利的酯化法采用的催化剂大多是酸性催化剂，如硫酸、对甲苯磺酸等，所以在反应结束后需要用碱水溶液进行中和，以除去催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种，采用酯化法工艺，以甲基丙烯酸和无水乙醇为原料，在催化剂和阻聚剂的作用下反应生成甲基丙烯酸乙酯和水，其中，甲基丙烯酸和乙醇的用量摩尔比为I : 1-5 1，催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 3% _5%，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 005% -O. 2%，反应温度控制在85-105°C，塔顶温度控制在76-78 °C。上述，其中，催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 5% _3%，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 01% -O. 1%0上述，其中，催化剂选自阳离子交换树脂、硫酸盐、硫酸氢盐、碳酸盐或碳酸氢盐中的一种。上述，其中，阻聚剂选自A组分中的一种，或B组分中的一种，或一种A组分和一种B组分的复配物，其中A组分为2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶-I-氧氮氧自由基或四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯；B组分为2，6- 二硝基对甲酚、2-仲丁基-4，6- 二硝基苯酚、对叔丁基邻苯二酚或对苯二酚。上述，其中，一种A组分和一种B组分的复配物中，A组分和B组分的质量配比为I : 10-10 I。 上述，其中，一种A组分和一种B组分的复配物中，A组分和B组分的质量配比为I : 5-5 I。本专利技术采用的催化剂酸性较弱，对设备腐蚀小，重要的是催化剂可通过过滤或者沉降与反应液分离，使得催化剂不但不需要碱液中和，而且可以循环使用。本专利技术采用无水乙醇作为带水剂，不引入其它的带水剂，塔顶的酒精可以直接作为商品出售，不需要进行共沸剂的回收。未反应的甲基丙烯酸可以循环使用，阻聚剂随甲基丙烯酸一起回到反应中，使得阻聚剂也循环使用。催化剂和阻聚剂的循环使用，大大减少了催化剂和阻聚剂的用量。具体实施例方式下面通过几个实施例进一步说明本专利技术，但本专利技术不限于如下实施例。实施例I反应器为IOOOml四口烧瓶，精馏塔为Φ20Χ I. 5高度600mm，内装有Φ3的Θ环不锈钢填料。催化剂为硫酸氢钠，阻聚剂为2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶_1_氧氮氧自由基。将甲基丙烯酸、无水乙醇、阻聚剂2，2，6，6_四甲基-4-羟基哌啶-I-氧氮氧自由基和催化剂硫酸氢钠加入反应器，其中甲基丙烯酸为258g，无水乙醇414g，硫酸氢钠Sg，2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶-I-氧氮氧自由基O. 18g，生成的水和过量乙醇的共沸物进入共沸精馏塔，塔顶出料为水和乙醇的共沸物，反应8小时后取反应液样分析，甲基丙烯酸的转化率为92. 0%，反应液中重组分含量为O. 055%。实施例2反应器为IOOOml四口烧瓶，精馏塔为Φ20X I. 5高度600_，内装有Φ3的Θ环不锈钢填料。催化剂为硫酸氢钠，阻聚剂为对苯二酚。将甲基丙烯酸、无水乙醇、阻聚剂和催化剂加入反应器，其中甲基丙烯酸为258g，无水乙醇414g，催化剂8g，对苯二酚O. 18g，生成的水和过量乙醇的共沸物进入共沸精馏塔，塔顶出料为水和乙醇的共沸物，反应8小时后取反应液样分析，甲基丙烯酸的转化率为92. 5%，反应液中重组分含量为O. 06%。实施例3反应器为IOOOml四口烧瓶，精馏塔为Φ 20 X I. 5高度600mm，内装有Φ3的Θ环不锈钢填料。 催化剂为硫酸氢钠，阻聚剂为2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶_1_氧氮氧自由基和对苯二酚。将甲基丙烯酸、无水乙醇、阻聚剂和催化剂加入反应器，其中甲基丙烯酸为258g，无水乙醇4148,催化剂88,阻聚剂2,2,6,6-四甲基_4_轻基哌唳-I-氧氮氧自由基O. 09g,对苯二酚O. 09g,生成的水和过量乙醇的共沸物进入共沸精馏塔，塔顶出料为水和乙醇的共沸物，反应8小时后取反应液样分析，甲基丙烯酸的转化率为92. 6%，反应液中重组分含量为 O. 025%。实施例4 反应器为IOOOml四口烧瓶，精馏塔为Φ20Χ1. 5高度600mm，内装有Φ3的Θ环不锈钢填料。催化剂为硫酸氢钠，阻聚剂为2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶_1_氧氮氧自由基和2,6-二硝基对甲酚(以下简称DNPC)。将甲基丙烯酸、无水乙醇、阻聚剂和催化剂加入反应器，其中甲基丙烯酸为258g，无水乙醇4148,催化剂88,阻聚剂2,2,6,6-四甲基_4_轻基哌唳-I-氧氮氧自由基O. 09g,DNPCO. 09g,生成的水和过量乙醇的共沸物进入共沸精馏塔，塔顶出料为水和乙醇的共沸物，反应8小时后取反应液样分析，甲基丙烯酸的转化率为92. 3%，反应液中重组分含量为O. 022%。通过实施例1、2、3和4可以看出，复合阻聚剂的阻聚效果优于单一组分阻聚剂，使用复合阻聚剂的反应液中重组分的含量降低50%以上。实施例5反应器为IOOOml四口烧瓶，精馏塔为Φ20X I. 5高度600_，内装有Φ3的Θ环不锈钢填料。催化剂为实施例3中过滤出来的硫酸氢钠，阻聚剂为2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌P _1_氧氮氧自由基和对苯二酌·。将甲基丙烯酸、无水乙醇、阻聚剂和催化剂加入反应器，其中甲基丙烯酸为258g，无水乙醇4148,催化剂88,阻聚剂2,2,6,6-四甲基_4_轻基哌唳-I-氧氮氧自由基O. 09g,对苯二酚O. 09g,生成的水和过量乙醇的共沸物进入共沸精馏塔，塔顶出料为水和乙醇的共沸物，反应8小时后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲基丙烯酸乙酯的制备方法，其特征在于：采用酯化法工艺，以甲基丙烯酸和无水乙醇为原料，在催化剂和阻聚剂的作用下反应生成甲基丙烯酸乙酯和水，其中，甲基丙烯酸和乙醇的用量摩尔比为1∶1？5∶1，催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的0.3％？5％，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的0.005％？0.2％，反应温度控制在85？105℃，塔顶温度控制在76？78℃。

【技术特征摘要】
1.一种甲基丙烯酸乙酯的制备方法，其特征在于采用酯化法工艺，以甲基丙烯酸和无水乙醇为原料，在催化剂和阻聚剂的作用下反应生成甲基丙烯酸乙酯和水，其中，甲基丙烯酸和乙醇的用量摩尔比为I : 1-5 1，催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 3%-5%，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O.005% -O. 2%,反应温度控制在85-105°C，塔顶温度控制在76-78°C。2.根据权利要求I所述的甲基丙烯酸乙酯的制备方法，其特征在于所述的催化剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 5% _3%，阻聚剂的质量用量为反应釜中甲基丙烯酸和乙醇的质量总和的O. 01% -O. 1%。3.根据权利要求I或2所述的甲基丙烯酸乙酯的制备方法，其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丰发，
申请(专利权)人：上海和创化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：