本发明涉及化合物的合成领域，特别涉及一种季戊四醇三丙烯酸酯的制备方法。
背景技术：
丙烯酸酯是一类应用范围极其广泛的化工助剂产品，该类产品具有良好的透明度、韧性、抗冲击性、颜色稳定性以及良好的化学稳定性。多官能团丙烯酸酯作为其中的一种，在该领域内占有很重要的地位，属于丙烯酸多官能团类单体，分子中含有多个可用于聚合反应的烯烃类基团，其不但可以共聚合成特殊功能的丙烯酸酯类产品，还可以作为橡胶、塑料等应用材料的交联剂以及紫外光固化性稀释剂。
紫外(uv)光固化是借助光引发剂的感光性能，通过紫外光线照射形成激发态分子，从而分解产生自由基使含有不饱和官能团的有机物发生聚合，接枝或交联等化学反应；或者由紫外光作为光源，通过光敏剂吸收后分解产生自由基以及光引化电子转移过程，也具有使不饱和官能团发生单体聚合等化学反应的能力。该技术由感光树脂逐渐发展到诸多领域当中，其中包括涂料、复合材料组织整理、快干油墨、半导体和电子元器件加工、压敏胶以及各种快干光敏胶等。随着光固化技术的迅速发展，相关行业对辐射固化性稀释剂的需求不断增加，光固化剂的种类形式也形成了多样化，其应用领域范围涉及到了社会生产的各个层面，主要关联产业包括建筑装饰，包装印刷，家用电器，电子材料，汽车，仪器仪表，文体及生活用品等。
光敏性丙烯酸酯类辐射固化性稀释剂的合成方法包括直接酯化法，酰氯法和酯交换法。如专利cn101462953，cn103333066采用了直接酯化法合成产物，专利cn105669448采用了酰氯法合成产物。
直接酯化法过程中需加入有机脱水剂与反应过程中产生的水分形成共沸物将水分除去，体系中往往需要加入强酸类催化剂作为酯羰基结构的活化因子，常用的酸催化剂有硫酸、盐酸、对甲苯磺酸钠的小分子化合物，由于该类催化剂的酸性极强，往往造成氧化、聚合等一系列副反应，使得反应选择性差，产品着色差，催化剂残留在产物中需通过酸碱中和、水洗等步骤进行清除，造成工艺路线复杂，产品损失较大，大量废水产生从，不利于环境安全控制。
酰氯法制备过程中产生大量hcl及so2等酸性气体，对设备要求高，原子经济性低，需要大量碱液进行中和，增加了废水排放量，对环境安全造成威胁。
酯交换法作为合成方法时，使用丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯作为低级酯，在制备过程中脱出小分子醇类化合物，由于低级酯沸点通常较低，该反应限制在较低温度下进行，且甲醇等与低级酯形成共沸物造成原料逸散，增加成本，也不具有原子经济性。
随着环境保护的要求和意识不断提高，各行业对工业生产和污染物排放问题更加注重，使用绿色可循环再生的催化体系构建产品的合成方法，提高生产效率和降低排污前提下制备不含挥发性有机物的丙烯酸酯类光固化剂将是必然趋势。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种季戊四醇三丙烯酸酯的制备方法，该方法下合成的季戊四醇三丙烯酸酯具有良好的理化性能。本发明快速高效，催化剂和阻聚剂回收再生利用率高，且工艺废水排放低，生产成本低，操作易于控制，工艺可靠，产品收率高。其技术方案如下：
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种季戊四醇三丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将季戊四醇、丙烯酸，离子交换树脂类酸催化剂，第一阻聚剂加入到酯化反应器中，在70-100℃下进行预反应0.5-2小时；所述季戊四醇与丙烯酸的摩尔比为1:3-4，所述离子交换树脂类催化剂的质量为季戊四醇和丙烯酸总质量的5％-20％，所述第一阻聚剂的质量为季戊四醇和丙烯酸总质量的2％-20％；
(2)加入有机脱水剂，并继续在80-120℃进行脱水反应3-8小时，检测到反应溶液的酸值为10-20mgkoh/g，停止反应，并降温至室温；所述有机脱水剂的质量为季戊四醇和丙烯酸总质量40％-100％。
(3)过滤物料，除去离子交换树脂类酸催化剂和第一阻聚剂，并向所述物料中加入第二阻聚剂，所述第二阻聚剂的质量为季戊四醇和丙烯酸总质量的0.005％-0.05％。
(4)在50-90℃温度下，真空度控制为-0.08mpa以下蒸馏回收有机脱水剂，除去残留的丙烯酸和水，控制酸值在0.5-1mgkoh/g，停止蒸馏，降至室温，得到季戊四醇三丙烯酸酯成品。
进一步地，所述离子交换树脂类催化剂由amberlyst15、amberliteir-120、amberlite732、dowm-31强酸型离子交换树脂中的一种或多种按任意配比混合。
进一步地，所述第一阻聚剂通过以下方法制备得到：将1质量份离子交换树脂与0.2-0.8质量份的无机阻聚剂溶于水中，并搅拌溶液至无色，减压抽滤除去多余水溶液，并用乙醇冲洗离子交换树脂，后置于90℃干燥箱烘干处理2小时待用。
进一步地，所述无机阻聚剂由硫酸铜、氯化铜、氯化亚铜、硫酸亚铁、氯化铁中的一种或多种按任意配比混合组成。
进一步地，所述离子交换树脂由amberlyst15、amberliteir-120、amberlite732、amberliteirc-84、amberliteir-162、amberliteira-68离子交换树脂中的一种或多种按任意配比混合。
进一步地，所述第二阻聚剂由4-甲氧基苯酚、对苯二酚、对苯醌、邻苯醌、甲基氢醌、吩噻嗪、连苯三酚、2-叔丁基对苯二酚、5-甲基-1,3-间苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基、n-(1-氧代-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)马来酰亚胺、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或多种按任意配比混合组成。
进一步地，所述有机脱水剂由甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯，苯，正己烷，正戊烷，正庚烷，环己烷，甲基环己烷，二氯甲烷，三氯甲烷中的一种或多种混合。
本发明的有益效果是：
1.固体催化剂和阻聚剂回收再生利用率高；
2.除去了酸碱中和的水洗步骤，大量减少工业废水排放，降低环境污染。
3.本发明工艺简单，收率高，产物中阻聚剂含量低，色度低，产品品质好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限定本发明的保护范围：
实施例中，纯度的测定按照gb/t17530.2-1998进行，色度的测定按照gb/t17530.3-1998进行，残余水分的测定按照gb/t6283-2008进行，酸度的测定按照gb/t17530.4-1998进行，粘度的测定按照gb/t5561-2012进行，采样按照gb/t6678-2003和gb/t6680-2003的规定进行采样。
实施例1：
第一阻聚剂制备：将100gamberlite732氢型阳离子交换树脂与80g硫酸铜溶于水中，并搅水拌溶液至无色，减压抽滤除去多余水溶液，并用乙醇冲洗离子交换树脂颗粒，后置于90℃干燥箱烘干处理2小时待用。
1)、将季戊四醇100g，丙烯酸400g，amberlite732氢型阳离子交换树脂100g，第一阻聚剂100g加入到酯化反应器中，随后升温至70℃进行预反应阶段，维持该温度下搅拌2小时；
2)、加入环己烷溶剂460g，搅拌均匀，随后升温至80℃进行脱水阶段，维持该温度下搅拌8小时，检测到反应溶液的酸值为20mgkoh/g，停止反应，并降温至室温。
3)、过滤物料除去离子交换树脂类催化剂，第一阻聚剂，并向所述物料中加入吩噻嗪0.025g。
4)、开启真空泵，真空度控制为-0.09mpa，在搅拌状态下升温至50℃，减压蒸馏回收有机脱水剂和少量残余的丙烯酸，控制物料酸值在0.8mgkoh/g，停止蒸馏，降至室温，得到季戊四醇三丙烯酸酯成品，结果如下表1所示：
表1
由上表1可见：本发明操作简单，该产品的收率高于80％以上，酸值小于2mgkoh/g，含水率小于0.5％，色度可达到apha100以下，可以满足光固化涂料等高要求行业对季戊四醇三丙烯酸酯的要求。
实施例2：
一种季戊四醇三丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：
第一阻聚剂制备：将100gamberlyst15强酸型离子交换树脂与50g氯化亚铜溶于水中，并搅水拌溶液至无色，减压抽滤除去多余水溶液，并用乙醇冲洗离子交换树脂颗粒，后置于90℃干燥箱烘干处理2小时待用。
1)、将季戊四醇100g，丙烯酸300g，amberlyst15强酸型离子交换树脂20g，第一阻聚剂8g加入到酯化反应器中，随后升温至80℃进行预反应阶段，维持该温度下搅拌1小时；
2)、加入甲苯溶剂160g，搅拌均匀，随后升温至120℃进行脱水阶段，维持该温度下搅拌3小时，检测到反应溶液的酸值为15mgkoh/g，停止反应，并降温至室温。
3)、过滤物料除去离子交换树脂类催化剂，第一阻聚剂，并向所述物料中加入4-甲氧基苯酚0.25g。
4)、开启真空泵，真空度控制为-0.08mpa，在搅拌状态下升温至70℃，减压蒸馏回收有机脱水剂和少量残余的丙烯酸，控制物料酸值在1mgkoh/g，停止蒸馏，降至室温，得到季戊四醇三丙烯酸酯成品，结果如下表2所示：
表2
由上表2可见：本发明操作简单，该产品的收率高于80％以上，酸值小于2mgkoh/g，含水率小于0.5％，色度可达到apha100以下，可以满足光固化涂料等高要求行业对季戊四醇三丙烯酸酯的要求。
实施例3：
一种季戊四醇三丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：
第一阻聚剂制备：将100gamberliteirc-84弱酸性离子交换树脂与20g氯化铁溶于水中，并搅水拌溶液至无色，减压抽滤除去多余水溶液，并用乙醇冲洗离子交换树脂颗粒，后置于90℃干燥箱烘干处理2小时待用。
1)、将季戊四醇100g，丙烯酸360g，ir-120强酸型离子交换树脂50g，第一阻聚剂40g加入到酯化反应器中，随后升温至100℃进行预反应阶段，维持该温度下搅拌0.5小时；
2)、加入苯溶剂250g，搅拌均匀，随后升温至100℃进行脱水阶段，维持该温度下搅拌3小时，检测到反应溶液的酸值为10mgkoh/g，停止反应，并降温至室温。
3)、过滤物料除去离子交换树脂类催化剂，第一阻聚剂，并向所述物料中加入对苯二酚0.1g。
4)、开启真空泵，真空度控制为-0.09mpa，在搅拌状态下升温至90℃，减压蒸馏回收有机脱水剂和少量残余的丙烯酸，控制物料酸值在0.5mgkoh/g，停止蒸馏，降至室温，得到季戊四醇三丙烯酸酯成品，结果如下表3所示：
表3
由上表3可见：本发明操作简单，该产品的收率高于80％以上，酸值小于2mgkoh/g，含水率小于0.5％，色度可达到apha100以下，可以满足光固化涂料等高要求行业对季戊四醇三丙烯酸酯的要求。