本发明属于化工涂料技术领域，涉及一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。
背景技术：
丙烯酸酯是一类重要的有机化工产品，在涂料、塑料、胶黏剂、医学、纺织等各个领域有着广泛的应用。二甲基丙烯酸新戊二醇酯也是一种重要的丙烯酸官能单体，因双键含量高，可用作过氧化交联的助交联剂，适用于硫黄硫化困难的合成橡胶的硫化体系；具有缩短交联时间，改善硫化橡胶等特点，亦可用作改性剂，适用于电线电缆涂层以及感光树脂、胶粘剂、涂料、泡沫塑料等。现有技术二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法主要有酯化法和酯交换法。
赵倩等[工业催化，2007，15(5)：48-51]报道了一种以甲基丙烯酸和新戊二醇为原料、硫酸氢钠为催化剂高效合成二甲基丙烯酸新戊二醇酯的方法，阻聚剂为对苯二酚，使用的带水剂为环己烷。
cn103755565公开了一种以甲基丙烯酸甲酯和新戊二醇为原料，在复合催化剂碳酸盐和硫氰酸盐作用下，通过酯交换反应制备二甲基丙烯酸新戊二醇酯。阻聚剂为氮氧自由基阻聚剂。
cn104610059公开了一种以(甲基)丙烯酸甲酯与及醇酯交换反应时，利用固体吸附剂吸附副产物甲醇，生成相应的(甲基)丙烯酸酯的方法。采用3a、4a型分子筛作为吸附剂；以可溶性酸或碱、固体酸或碱作催化剂。
jp2017071768公开了一种以甲基丙烯酸甲酯和新戊二醇为原料、4-二甲氨基吡啶和吡啶为催化剂制备二甲基丙烯酸新戊二醇酯的方法酯方法；溶剂为四氢呋喃。
以上文献和专利中有关新戊二醇二丙烯酸酯的制备方法虽然能够得到相应的产品，但是还是存在工艺复杂、收率与色度较低、生产成本高、酸度与粘度较高、生成的副产物及废水量较多及对环境影响较严重等难题。
技术实现要素：
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种反应效率高、条件温和、质量较好的二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法，制备步骤具体如下：
(1)在装有分水器的反应瓶中加入甲基丙烯酸、新戊二醇、催化剂、阻聚剂及带水剂，混合搅拌，加热，甲基丙烯酸与新戊二醇在78～88℃下反应4.0～7.0小时制备得到二甲基丙烯酸新戊二醇酯；所述甲基丙烯酸与新戊二醇摩尔比为：2.05～2.15，催化剂用量为反应物总质量2-5％，阻聚剂用量为反应物总质量0.05-0.15％，带水剂用量为反应物总质量35-60％。
(2)反应结束后，活性碳脱色，冷至室温，过滤，向混合液中加入饱和碳酸氢钠溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相。
(3)蒸馏除去有机溶剂，冷却即得到产物二甲基丙烯酸新戊二醇酯。
在上述二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法中，甲基丙烯酸与新戊二醇摩尔配比优选为2.02～2.25，特别优选为2.15，甲基丙烯酸与新戊二醇摩尔配比过大或过小，除了对反应有影响外，对产物的精馏负荷带来负担，能耗增大；催化剂优选为氨基磺酸、硫酸、对甲苯磺酸、硫酸氢钠、树脂d072，特别优选为对甲苯磺酸；催化剂用量优选为2～5％，特别优选为4％；阻聚剂优选为吩噻嗪，用量优选为0.05～0.25％，特别优选为0.1％；共沸带水剂优选为正己烷，用量优选为40～60％，特别优选为45％；反应时间优选为4.0～7.0小时，特别优选为5.5小时；反应温度优选为78～92℃，特别优选为84～86℃。
本发明的有益效果
本发明与现有技术相比所具有的优点是：本发明提出了甲基丙烯酸与新戊二醇在对甲苯磺酸的催化作用下制备二甲基丙烯酸新戊二醇酯，催化剂和原料廉价易得，产率高，操作简单易行，稳定性好，催化剂活性好，选择性高，色度低、质量较好。
附图说明
图1是实施例1中采用催化剂对甲苯磺酸催化新戊二醇与甲基丙烯酸反应所得产品二甲基丙烯酸新戊二醇酯核磁共振氢谱图(1hnmr)。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。分别称取92.54g甲基丙烯酸、52.07g新戊二醇(甲基丙烯酸与新戊二醇的摩尔比为2.15∶1.0)、5.78g对甲苯磺酸催化剂(反应物总重量的4％)，0.144g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.1％)和65.07g环己烷(反应物总重量的45％)加入到500ml三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在84-86℃，反应5小时，制得二甲基丙烯酸新戊二醇酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物二甲基丙烯酸新戊二醇酯产率为84％。
实施例2：
本实施例提供了一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。分别称取88.24g甲基丙烯酸、52.07g新戊二醇(甲基丙烯酸与新戊二醇的摩尔比为2.05∶1.0)、4.21g对甲苯磺酸催化剂(反应物总重量的3％)，0.070g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和70.16g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500ml三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在84-86℃，反应4小时，制得二甲基丙烯酸新戊二醇酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物二甲基丙烯酸新戊二醇酯产率为72％。
实施例3：
本实施例提供了一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。分别称取94.64g甲基丙烯酸、52.07g新戊二醇(甲基丙烯酸与新戊二醇的摩尔比为2.20∶1.0)、5.86g对甲苯磺酸催化剂(反应物总重量的3％)，0.073g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和58.68g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500ml三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在78-80℃，反应7小时，制得二甲基丙烯酸新戊二醇酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物二甲基丙烯酸新戊二醇酯产率为81％。
实施例4：
本实施例提供了一种二甲基丙烯酸新戊二醇酯的制备方法。分别称取90.39g甲基丙烯酸、52.07g新戊二醇(甲基丙烯酸与新戊二醇的摩尔比为2.10∶1.0)、5.69g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的4％)，0.142g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.1％)和85.48g环己烷(反应物总重量的60％)加入到500ml三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在84-86℃，反应4小时，制得二甲基丙烯酸新戊二醇酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物二甲基丙烯酸新戊二醇酯产率为78％。
对比实施例1：
使用氨基磺酸作为对比催化剂，其测得理化指标列入表1。
对比实施例1：
使用硫酸氢钠作为对比催化剂，其测得理化指标列入表1。
对比实施例1：
使用硫酸作为对比催化剂，其测得理化指标列入表1中。
对比实施例1：
使用树脂d072作为对比催化剂，其测得理化指标列入表1中。
表1催化剂种类对实验结果的影响