本发明属于精细化学品制备技术领域，涉及一种丙烯酸酯的制备方法，特别涉及一种低色号、低酸值和高酯含量的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法。
背景技术
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，在橡胶、合成树脂、塑料、涂料、胶黏剂和印刷油墨行业中有较广泛的应用。由于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在紫外线、放射线电子束及引发剂的作用下发生交联，可用作pvc聚烯烃乙丙橡胶等合成树脂及橡胶的交联剂，并能赋予合成材料一些新的功能。三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为新型材料具有很大的应用市场。
现有的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的生产方法，大都采用酸醇直接酯化的方法，以丙烯酸过量、甲苯或苯为带水溶剂，硫酸为催化剂，但采用上述方法制得的成品质量存在以下不足：1、易出现不同程度的浑浊；2、色度较高；3、酸值较高；4、酯含量较低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，该制备方法能够减少产品中聚合物的产生，使产品色号低、酸值低、酯含量高。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其创新点在于：所述制备方法包括如下步骤：
（1）将第一部分溶剂正己烷、环己烷、1,1-二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷中的一种或多种投入酯化反应釜，然后加入主料三羟甲基丙烷和丙烯酸，再加入抗氧化剂、催化剂和第一部分阻聚剂；
（2）将酯化反应釜升温至60-90℃进行回流反应，并保温4-10h，直至回流液中无水分带出或反应液的酸值控制在20-40mgkoh/g，开始降温至室温；
（3）将第二部分溶剂正己烷、环己烷、1,1-二氯乙烷，1,1,1-三氯乙烷中的一种或多种投入酯化反应釜，并加入碱液洗涤，控制反应物料的ph在7-9，然后静置，待反应物料分层后，将下层的废水排出；
（4）再向碱洗后的物料中加入水洗涤至洗出液的ph=7-8，并加入第二部分阻聚剂，静置待反应物料分层后，将下层的废水排出；
（5）将除去废水的反应物料转移至蒸发器中，抽真空，脱除溶剂及水分，即可得到三羟甲基丙烷三丙烯酸产品；
其中，所述反应体系中各组分的重量配比为：第一部分溶剂10～20%、第二部分溶剂10～20%、三羟甲基丙烷20～40%、丙烯酸35～55%、抗氧化剂0.01～0.5%、催化剂0.5～5%、第一部分阻聚剂100～400ppm和第二部分阻聚剂10～200ppm。
进一步地，所述步骤（1）中的抗氧化剂为次磷酸、亚磷酸、磷酸中的一种或多种。
进一步地，所述步骤（1）中的催化剂为甲烷磺酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸的一种或多种。
进一步地，所述步骤（1）和步骤（4）中的阻聚剂为吩噻嗪、对羟基苯甲醚、2、6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或多种。
进一步地，所述步骤（3）中的碱液为氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或多种。
进一步地，所述步骤（3）中的碱液选用质量百分浓度为2～20%的碱液。
进一步地，所述步骤（4）中水的加入量为投料总量的5～20%。
进一步地，所述步骤（5）中的真空度＜3000pa，脱除温度为40～80℃，脱除时间为0.3～1h。
本发明的优点在于：
（1）本发明三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其中，反应过程溶剂分反应和后处理两次加入，增大反应浓度的同时，缩短了反应时间，降低了溶剂的损耗，可提高反应酯化率，使得产品的酯含量＞98.0%；
（2）本发明三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其中，采用低沸点、低毒性的溶剂，以及反应回流温度较低，使得到的产品色号＜15号，即铂-钴比色法；
（3）本发明三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其中，在后处理碱洗过程中，将产品相洗涤至弱碱性，使得产品的酸值≤0.05mgkoh/g。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)将第一部分溶剂正己烷415.0g投入酯化反应釜，加入主料三羟甲基丙烷610.0g和丙烯酸1080.0g，再加入阻聚剂吩噻嗪0.4g、抗氧化剂50%次磷酸溶液5.5g和催化剂对甲苯磺酸33.0g；
(2)将酯化反应釜升温至69℃回流反应，保温8h，直至回流液中无水分带出，测得反应液酸值30mgkoh/g，开始降温至室温；
(3)将第二部分正己烷400g投入酯化反应釜，并加入5%氢氧化钾和5%碳酸钾混合溶液洗涤，控制反应物料的ph为7.5，静置，待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(4)再向碱洗后的物料加入300g水洗涤至洗出液的ph=7，并加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.1g，静置待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(5)将除去废水的反应物料转移至蒸发器中脱除溶剂，脱除温度80℃，脱除时间0.5h，真空度＜3000pa，得到目标产物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1287.8g，酸值0.05mgkoh/g(酸值检测方法按gb1668-2008的方法进行测定)，色号10号(按gb1664-1995规定进行测定)，酯含量为98.9%(按gbt1665-1995规定进行检测)。
实施例2
本实施例三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)将第一部分溶剂环己烷415.0g投入酯化反应釜，加入主料三羟甲基丙烷610.0g和丙烯酸1014.0g，再加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.3g、抗氧化剂50%次磷酸溶液10.0g和催化剂甲烷磺酸16.5g；
(2)将酯化反应釜升温至81℃回流反应，保温4h，直至回流液中无水分出，测得反应液酸值20mgkoh/g，开始降温至室温；
(3)将第二部分环己烷400g投入酯化反应釜，加入10%碳酸钾溶液洗涤，控制反应物料的ph为7.5，静置，待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(4)再向碱洗后的物料加入300g水洗涤至洗出液的ph=7，并加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.1g，静置待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(5)将除去废水的反应物料转移至蒸发器中脱除溶剂，脱除温度60℃，脱除时间0.8h，真空度＜1000pa，得到目标产物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1307.7g，酸值0.04mgkoh/g(酸值检测方法按gb1668-2008的方法进行测定)，色号15号(按gb1664-1995规定进行测定)，酯含量为98.5%(按gbt1665-1995规定进行检测)。
实施例3
本实施例三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)将第一部分溶剂1,1-二氯乙烷515.0kg投入酯化反应釜，加入主料三羟甲基丙烷610.0kg和丙烯酸1178.0kg，再加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.5kg、抗氧化剂亚磷酸5.5kg和催化剂十二烷基苯磺酸54.0kg；
(2)将酯化反应釜升温至58℃回流反应，保温9h，直至回流液中无水分带出，测得反应液酸值40mgkoh/g，开始降温至室温；
(3)将第二部分1,1-二氯乙烷400kg投入酯化反应釜，加入5%氢氧化钾和10%碳酸钾混合溶液洗涤，控制反应物料的ph为8.0，静置，待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(4)再向碱洗后的物料加入250kg水洗涤至洗出液的ph=7.5，并加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.1kg，静置待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(5)将除去废水的反应物料转移至蒸发器中脱除溶剂，脱除温度50℃，脱除时间1h，真空度＜500pa，得到目标产物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1293.6kg，酸值0.03mgkoh/g(酸值检测方法按gb1668-2008的方法进行测定)，色号10号(按gb1664-1995规定进行测定)，酯含量为98.2%(按gbt1665-1995规定进行检测)。
实施例4
本实施例三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)将第一部分溶剂1,1,1-三氯乙烷565.0kg投入酯化反应釜，加入主料三羟甲基丙烷610.0kg和丙烯酸1145.0kg，再加入阻聚剂2、6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.6kg、抗氧化剂磷酸2.5kg和催化剂对甲苯磺酸33.0kg；
(2)将酯化反应釜升温至74℃回流反应，保温5h，直至回流液中无水分带出，测得反应液酸值34mgkoh/g，开始降温至室温；
(3)将第二部分1,1,1-三氯乙烷500kg投入酯化反应釜，加入12%氢氧化钾溶液洗涤，控制反应物料的ph为8.5，静置，待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(4)再向碱洗后的物料加入200kg水洗涤至洗出液的ph=8，并加入阻聚剂对羟基苯甲醚0.1kg，静置待反应物料分层后，将下层的废水排出；
(5)将除去废水的反应物料转移至蒸发器中脱除溶剂，脱除温度40℃，脱除时间1h，真空度＜300pa，得到目标产物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1290.5kg，酸值0.01mgkoh/g(酸值检测方法按gb1668-2008的方法进行测定)，色号15号(按gb1664-1995规定进行测定)，酯含量为98.2%(按gbt1665-1995规定进行检测)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。