专利名称：聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，属有 机化学中酯类化合物的合成技术领域。
技术背景聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯是聚羧酸类减水剂的活性大单体， 而聚羧酸类减水剂是继以木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表 的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂。这类减水剂掺量 低、减水率大、不离析、不泌水，混凝土坍落度性能保持好，与水泥、掺合料及其它外加剂相容性好；能有效降低混凝土早期的绝热温升和 大体积混凝土的温度裂缝；分子结构设计上的自由度大，实现减水剂 的高性能化的潜力更大；为推广使用大掺量粉煤灰、矿渣、钢渣等工 业废料提供技术保证。聚羧酸类减水剂的合成方法主要以聚乙二醇单 甲醚甲基丙烯酸酯与其他活性单体聚合的方式制得，但聚乙二醇单甲 醚甲基丙烯酸酯的合成方法报道较少，而且报道的方法也多是采用在 酯化反应过程中添加有毒溶剂如苯、甲苯、环己烷等作为带水溶剂， 如日本专利JP2003327689提出以聚乙二醇单甲醚(EO=25)和甲基 丙烯酸为反应原料，以环己烷为带水溶剂，进行酯化反应，最后再通 过蒸馏方式将环己烷去除从而制得聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯，不 仅生产工艺繁琐，成本较高，而且对环境有害。 发明内容本发明的目的是提供一种工艺合理，操作简单，具有较好使用性 能的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法。 聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的表达式为CH2=CCOO~[cH2CH20^"CH3 CH3式中n=5~45。本发明为聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，以聚乙二醇 单甲醚和甲基丙烯酸为原料，其特征在于以对甲苯磺酸或浓硫酸为催 化剂，吩噻嗪或对苯二酚为阻聚剂进行酯化反应，甲基丙烯酸的加入 方式为将一部分向反应容器中直接加入与将剩余部分向反应容器中 滴加相结合，酯化反应过程中以同时通氮气与抽真空相结合的方式来 带走生成的水以制得聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯。所述聚乙二醇单甲醚的聚合度可为5~45。所述聚乙二醇单甲醚与甲基丙烯酸的摩尔比可为1.0: 1.5~8.0， 可根据聚乙二醇单甲醚的不同聚合度做相应调整。所述催化剂的加入量可为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总重量 的0.5~5.0%。所述阻聚剂的加入量可为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总重量 的250ppm 2000ppm。所述甲基丙烯酸直接加入部分的量可为甲基丙烯酸总重量的40 %~50%。
所述甲基丙烯酸滴加部分的量可为甲基丙烯酸总重量的50%~60 %，滴加时间为3 4小时。所述酯化反应的反应温度可为100°C~140°C，反应时间为5.5 7.0 小时。所述的氮气可为普通瓶装氮气，其流量可根据所述真空度做相应 调整。所述抽真空工序中的真空度为前5.0~6.0小时为一0.090MPa 一 0.096MPa，最后0.5 1.0小时为一0.070MPa 一0.085MPa。本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果 1 、采用同时通氮气与抽真空相结合的方式来带走酯化反应过程 中产生的水，工艺简单，能有效降低成本。2、 合理选用对甲苯磺酸或浓硫酸为催化剂，吩噻嗪或对苯二酚 为阻聚剂进行酯化反应，反应条件温和，不采用有毒溶剂做带水剂， 从而对环境友好。3、 由本发明合成的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯，具有不饱和度高、酯化率高、反应活性好等特点，适用于高性能聚羧酸类减水剂的合成领域。
具体实施方式
实施例1:在反应釜中加入M43份聚乙二醇单甲醚(聚合度n为17)， 193 份甲基丙烯酸，搅拌下加入36.6份对甲苯磺酸，0.8份吩噻嗪，接恒 压滴液及蒸馏装置，调整氮气通入量，使真空度维持在-0.093MPa 一0.095MPa，升温至100°C~140°C， 1小时后开始滴加193份甲基丙 烯酸，3.5小时滴加完毕，反应5.5小时后调大氮气通入量，使真空 度维持-0.075MPa 一0.080MPa条件下，继续反应40分钟，降温得聚 乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯。实施例2:在反应釜中加入1539份聚乙二醇单甲醚(聚合度n为45)， 185 份甲基丙烯酸，搅拌下加入17份浓硫酸，1.7份对苯二酚，接恒压滴 液及蒸馏装置，调整氮气通入量，使真空度维持在-0.094MPa 一 0.096MPa，升温至100°C~140°C， 1小时后开始滴加185份甲基丙烯 酸，4小时滴加完毕，反应6.0小时后调大氮气通入量，使真空度维 持-0.070MPa 一0.075MPa条件下，继续反应40分钟，降温得聚乙二 醇单甲醚甲基丙烯酸酯。上述实施例中反应方程式为<formula>formula see original document page 7</formula>
权利要求
1、一种聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料，其特征在于以对甲苯磺酸或浓硫酸为催化剂，吩噻嗪或对苯二酚为阻聚剂进行酯化反应，甲基丙烯酸的加入方式为将一部分向反应容器中直接加入与将剩余部分向反应容器中滴加相结合，酯化反应过程中以同时通氮气与抽真空相结合的方式来带走生成的水以制得聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯。
2、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述聚乙二醇单甲醚的聚合度为5~45。
3、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述聚乙二醇单甲醚与甲基丙烯酸的摩尔比为1.0: 1.5~8.0。
4、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述催化剂的加入量为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总 重量的0.5~5.0%。
5、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述阻聚剂的加入量为聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸总 重量的250ppm 2000ppm。
6、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述甲基丙烯酸直接加入部分的量为甲基丙烯酸总重量 的40%~50%。
7、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述甲基丙烯酸滴加部分的量为甲基丙烯酸总重量的50 % 60 % ，滴加时间为3~4小时。
8、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述酯化反应的反应温度为100°C~140°C，反应时间为 5.5~7.0小时。
9、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述的氮气为普通瓶装氮气。
10、 按权利要求1所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述抽真空工序中的真空度为前5.0~6.0小时为一 0.090MPa 一0.096MPa ， 最后0.5~1.0小时为_ 0.070MPa 一 0.085MPa。
全文摘要
一种聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，属有机化学中酯类化合物的合成技术领域，以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为原料，以对甲苯磺酸或浓硫酸为催化剂，吩噻嗪或对苯二酚为阻聚剂进行酯化反应，甲基丙烯酸的加入方式为将一部分向反应容器中直接加入与将剩余部分向反应容器中滴加相结合，酯化反应过程中以同时通氮气与抽真空相结合的方式来带走生成的水以制得聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯。本发明采用同时通氮气与抽真空相结合的方式来带走酯化反应过程中产生的水，工艺简单，能有效降低成本；同时合理选用催化剂和阻聚剂进行酯化反应，反应条件温和，不采用有毒溶剂做带水剂，从而对环境友好。
文档编号C07C69/00GK101117378SQ20071007015
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者孟照平, 朱红军, 王伟松, 王新荣, 王胜利 申请人:王伟松