丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种化工产品的制备方法，特别涉及到一种丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法。
【背景技术】
[0002]丙烯酸甲氧基乙酯是一种重要的双组份丙烯酸酯胶粘剂和热固性丙烯酸树脂，其耐高温/耐油性使它可作为聚丙烯酸弹性体的共聚单体。另外可用作阻隔涂层和粘合剂，PVC冲击改性剂，隐形眼镜。提供很好的粘合力，抗化学性，弹性，高抗冲性，耐候性及低收缩性。它还是UV固化系列极佳的反应性稀释剂。现有技术丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法主要有直接酯化法和酯交换法。
CN102850217 A公开了一种(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法，是以(甲基)丙烯酸甲酯和乙二醇-甲醚为原料，在复合催化剂和阻聚剂作用下，生成(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯。所述的催化剂为有机锡类催化剂或/和有机钛类催化剂。
[0003]TQ225.13+1介绍了一种以杂多酸(硅钨酸)催化的无溶剂参与的丙烯酸甲氧基乙酯绿色合成路线。采用乙二醇甲醚和丙烯酸直接酯化而得，产率为93.2%。
0258-3283 (2008) 12-0947-01介绍了一种丙烯酸甲氧基乙酯的合成方法。采用对甲苯磺酸为催化剂，对苯二酚为阻聚剂，利用乙二醇甲醚和丙烯酸直接酯化而得，带水剂为甲苯，产率近70%。
[0004]CN101475475公开了一种通过酯化法工艺路线制备丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸烷氧基乙酯的方法，是以丙烯酸或甲基丙烯酸和乙二醇单烷基醚为原料，以S042 / Ti02固体超强酸为催化剂、吩噻嗪或吩噻嗪-对苯二酚-铜粉为阻聚剂、甲苯为带水剂，直接酯化合成丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸烷氧基乙酯，该方法催化剂与产物分离容易，对设备腐蚀性小。
[0005]US6008404公开了一种甲基丙烯酸烷基酯与醇类进行的酯交换反应，催化剂为碱金属醇盐，阻聚剂为溴盐类。
[0006]US2002111511公开了一种甲基丙酸酯类的酯交换过程，所用催化剂为a)碱金属氰酸盐或硫氰酸盐，b)碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物或卤化物，二者的混合物。
[0007]上述文献和专利中提到的催化剂，种类较多，且各不相同，有机锡类催化剂或/和有机钛类催化剂的复催化剂(以有机锡类催化剂为主)相对价格较昂贵，成本较高；杂多酸(硅钨酸)催化剂存在活性组分溶脱损失及积碳失活等问题；固体超强酸S042 / T1 2、甲基苯磺酸等酸性催化剂，其一般均有一定的酸性，对设备、用具及操作条件等有一定的要求，且反应时间长、副反应多、三废严重；碱金属醇盐、碱金属氰酸盐或硫氰酸盐与碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物或卤化物二者的混合物等具体到制备丙烯酸甲氧基乙酯未有提及。报道中多采用的直接酯化反应，这种方法在工艺上存在操作复杂、易造成环境污染等问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种反应效率高、成本低的丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法，其特征在于:采用丙烯酸酯和甲氧基乙醇反应，反应通过乙酰丙酮锌进行催化。
[0010]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反应是；取丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇按摩尔比为1.0?5.0:1配料，一起加入反应釜内，然后加入相当于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的总质量
0.01%?1.0%的乙酰丙酮锌催化剂，以及阻聚剂，开启搅拌，加热升温，塔顶温度上升后，待塔顶温度稳定在61?63°C后，开启塔顶回流比，控制回流比使塔顶温度稳定在61?66°C，待釜温升至115?125°C之间，且塔顶温度有明显上升时，停止加热，降温，温度控制在60-80°C，把反应液移到分离釜减压蒸馏，首先脱除过量的丙烯酸甲酯，然后脱除催化剂、阻聚剂和重组份，即可从塔顶获得纯度大于99.5%的丙烯酸甲氧基乙酯产品。
[0011]反应液移到分离釜减压蒸馏时脱除丙烯酸甲酯的真空度控制在10?15kPa，塔顶温度控制在40?50°C。
[0012]甲基丙烯酸甲氧基乙酯蒸馏的的真空度控制在0.01?2kPa，塔顶温度控制在66 ?100。。。
[0013]所述的丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的用量摩尔比为2.0?3.0:1。
[0014]所述的乙酰丙酮锌催化剂的用量为原料总质量0.01%?1.0%。
[0015]阻聚剂用量相当于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的总质量0.02%?2.0%。
[0016]所述的阻聚剂为氮氧自由基阻聚剂中的一种，为二叔丁基氮氧自由基或2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧氮氧自由基或四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯。
[0017]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反应温度控制在80?130°C。
[0018]丙烯酸酯和甲氧基乙醇的反应在搅拌下进行，搅拌速率为100-500rpm。
[0019]本发明丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点:
由于使用了高效的催化剂，缩短了反应时间，降低了聚合物含量，提高了产品质量和收率。催化剂用量少，成本低。反应精馏工艺技术，通过过量的丙烯酸甲酯和甲醇形成共沸物，及时移走副产物甲醇，促进了反应想生成丙烯酸甲氧基乙酯的方向移动，缩短了反应时间，明显降低了聚合物含量，提高了反应釜的效率。
【附图说明】
[0020]图1是本发明丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法的工艺流程简图。
[0021 ] 工艺流程图中所示，1为反应釜，2为一级精馏塔，3为共沸物接受罐，4为分离釜，5为二级精馏塔，6为轻组份接受罐，7为中间组份接受罐，8为产品接受罐。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]本发明的丙烯酸甲氧基乙酯的制备方法是:取丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇按摩尔比为2.0?3.0:1配料，一起加入反应釜内。然后加入相当于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的总质量0.01%?1.0%的催化剂，以及相当于丙烯酸甲酯和甲氧基乙醇的总质量0.02%?2.0%的阻聚剂，开启搅拌，加热升温，塔顶温度上升后，待塔顶温度稳定在61?63°C后，开启塔顶回流比，控制回流比使塔顶温度稳定在61?66°C，待釜温升至115?125°C之间，且塔顶温度有明显上升时，停止加热，降温(控制在60-80°C )。把反应液移到分离釜减压蒸馏，首先脱除过量的丙烯酸甲酯(真空度控制在10?15kPa，塔顶温度控制在40?50°C)，然后脱除催化剂、阻聚剂和重组份，即可从塔顶获得纯度大于99.5%的丙烯酸甲氧基乙酯产品(丙烯酸甲氧基乙酯产品蒸馏的真空度控制在0.01?2kPa，塔顶温度控制在66?100°C)。
[0024]下面通过实施例来进一步说明本发明。实施例1
5升反应釜，反应釜上精馏塔为Φ50*2.5mm，塔高1000mm
在反应爸中加入2263g丙稀酸甲酯和1000g甲氧基乙醇，加入65.3g 二丁基锡硫化物作为催化剂，加入6.53g四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯作为阻聚剂。
[0025]开启搅拌，加热升温，反应釜内温度升至90?100°C时，塔顶开始出料，全回流，待塔顶温度稳定在61?63°C时开启塔顶回流比系统，回流比为6:1?6:2，通过调节回流比使塔顶温度稳定在61?66°C，待釜温升至115?125°C之间，且塔顶温度有明显上升时，停止加热，降温，取样分析。
[0026]反应液组成(通过气相色谱法测定):
甲醇0.12%
甲氧基乙醇8.63%
丙烯酸甲酯27.24%
丙烯酸甲氧基乙酯59.22%
重组分2.83%
把反应液移到分离釜，开始减压分离，在10?15kPa条件下，脱除过量的甲基丙烯酸甲酯，然后在1?2000Pa条件下脱除催化剂、阻聚剂和重组份，在产品接受罐得到纯度大于99.8%的丙稀酸甲氧基乙酷广品1631g。
[0027]实施例2
5升反应釜，反应釜上精馏塔为Φ50*2.5mm，塔高1000mm
在反应爸中加入2037g丙稀酸甲酯和1