本发明涉及高纯丙烯酸羟乙酯合成技术领域，具体为一种高纯丙烯酸羟乙酯的合成工艺。
背景技术：
丙烯酸羟乙酯应用范围相当广泛；主要面向化工、汽车、电子、航空航天、建材等产业，用于纤维加工、涂料、光固化树脂、胶粘剂、橡胶工业等；开发研制丙烯酸羟乙酯生产技术，从工艺的关键技术与物料的特性上都具有广泛的示范性。
重点领域中，如丙烯酸羟乙酯在涂料中，无论是在工业涂料，还是在建筑涂料中均有重要的地位，在建筑涂料领域，由于环保要求不断提高，丙烯酸乳胶漆几乎占有统治地位；在美国建筑涂料占涂料总消费的50％；日、德有1/3以上，从国内市场的消费结构分析：建筑涂料占35-40％，特种涂料占10-15％；建筑涂料目前每年的需求量在200万吨以上，主要是内墙涂料和外墙涂料；除每年完成的新建筑外，大量民居进行建筑装修都与此有密切关系；此外，丙烯酸羟乙酯还可用于辐射固化体系中的活性稀释剂和交联剂，亦可作为树脂交联剂，塑料、橡胶改性剂；可用作涂料树脂，车用oem和修光表面清漆；亦可用于生产热固性涂料、胶粘剂、纤维处理剂和合成树脂共聚物的改性剂，可用于制备润滑油添加剂等；也可用作丙烯酸类树脂所用的主要交联性官能团单体之一；作为功能性单体用作丙烯酸树脂的交联单体，可以改善产品的粘着性、耐候性、耐药剂性、耐冲击性及光泽；用于制造合成树脂、胶黏剂、热固性涂料等；用于制造纤维处理剂、胶乳、印刷油墨、医用材料等。
目前丙烯酸羟乙酯的制备主要有酯化开环反应法、一步法直接酯化法、酯交换法等；工业化生产所采用的丙烯酸羟乙酯的合成工艺还是以酯化开环反应法为主，是目前制备(甲基)丙烯酸羟烷基酯的通用方法；特点是反应快、转化率高；反应温度低，副反应特别是聚合反应减少；后处理简单，易于通过精馏得到高纯度的产品，适于大规模生产；对于环氧乙烷的危险性控制目前已经有较为完善的手段和措施；对于生产设备、操作条件的高要求，目前的水平已经完全能满足其需求；因此，该合成工艺方法为工业化生产所大量使用。
在丙烯酸羟乙酯产品的技术研究方面，主要是以丙烯酸与环氧乙烷为主要原料，在阻聚剂与催化剂的作用下进行缩合制得；国内外在合成工艺的改进方面主要是对阻聚剂与催化剂进行筛选与改进，对反应条件进行优化，对反应设备进行改造与升级；但是，合成工艺的安全环保，生产成本的降低，产品质量的提高，生产操作和生产设备的简化，一直是该系列产品存在的重要技术问题；在这方面取得突破，对我国提高丙烯酸羟乙酯生产技术和产品质量具有积极意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高纯丙烯酸羟乙酯的合成工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯丙烯酸羟乙酯的合成工艺，所述合成工艺包括：
s101：制备催化剂，取磁性溶胶加入到反应瓶中，再加入适量蒸馏水，室温搅拌，取镁铝比为1：2的硝酸镁和硝酸铝配制成溶液，另配ph＝10-13的氢氧化钠溶液，将两种溶液加入反应瓶中，在108-110℃下搅拌，水洗干燥制得磁性镁铝水滑石，然后在450-500℃高温焙烧110-130分钟，从而得到磁性镁铝水滑石催化剂；
s102：选取阻聚剂与原料，采用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂，同时选用丙烯酸与环氧乙烷作为高纯丙烯酸羟乙酯合成的原料；
s103：初步合成，按比例选取磁性镁铝水滑石催化剂、对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂、丙烯酸和环氧乙烷作，然后先将磁性镁铝水滑石催化剂、对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂和丙烯酸依次加入到反应釜中，并使用氮气置换反应釜内的空气后，然后开动搅拌器，同时升温至70-90℃，确定最优反应温度为80℃；接着用氮气将环氧乙烷加入反应釜中，控制加料速度、反应温度和釜内压力，当给定的环氧乙烷加完后，保温至反应釜压力不再下降为止，最后降温放空出料，从而制成一定酸度要求的丙烯酸羟乙酯反应液；
s104：一次蒸馏，使用蒸馏法对丙烯酸羟乙酯反应液进行一次蒸馏，通过一次蒸馏将丙烯酸羟乙酯反应液中一部分重组分、尤其是催化剂等杂质进行初步分离，使得后续分离处理工艺不再受反应剩余催化剂的作用和影响；
s105：脱轻处理，经过脱轻塔对丙烯酸羟乙酯反应液进行脱轻处理，通过脱轻处理能够将一次蒸馏馏出液内的水分和酸度部分脱除，使得脱轻后的物料组分达到要求的控制指标；
s106：精馏处理，经过精馏塔对丙烯酸羟乙酯反应液进行精馏处理，通过精馏处理能够加快丙烯酸羟乙酯反应液的提纯效率；
s107：二次蒸馏，使用蒸馏法对丙烯酸羟乙酯反应液进行二次蒸馏，通过二次蒸馏能够循环回收系统内各点的有效组分，以尽可能多得有效产品，从而降低原料消耗利用、提高产品的资源效率，最终得到高纯丙烯酸羟乙酯溶液。
其中，所述磁性溶胶是采用化学共沉淀法将fe3+和fe2+的硫酸盐按1：1的比例在过量的碱中混合搅拌，经过陈化、过滤、洗涤至没有硫酸根，所述磁性溶胶的加入能稳定所述磁性镁铝水滑石的层状结构。
其中，所述用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的最终色度＜20apha。
其中，所述丙烯酸与环氧乙烷的物质的量比为1：1.05-1.1。
其中，所述磁性镁铝水滑石催化剂的用量为丙烯酸与环氧乙烷的总质量0.4-0.6％。
其中，所述阻聚剂对苯二酚和对羟基苯甲醚物质的量比为1：1。
其中，所述阻聚剂对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的用量为丙烯酸与环氧乙烷的总质量的0.2-0.3％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂，用量少且阻聚效果好，对产品的色度无影响，能与氢氧化钠反应生产可溶于水的钠盐，易于从单体中分离，反应的转化率可达到97-99％；将磁性镁铝水滑石催化剂应用到丙烯酸羟乙酯的合成中，使得丙烯酸羟乙酯的制备相对于以往的工艺变得简单、易操作、反应收率高，且对环境污染小，适合于工业化生产，是一条绿色洁净的合成路线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例，本发明提供一种技术方案：一种高纯丙烯酸羟乙酯的合成工艺，所述合成工艺包括：
s101：制备催化剂，取磁性溶胶加入到反应瓶中，再加入适量蒸馏水，室温搅拌，取镁铝比为1：2的硝酸镁和硝酸铝配制成溶液，另配ph＝10-13的氢氧化钠溶液，将两种溶液加入反应瓶中，在108-110℃下搅拌，水洗干燥制得磁性镁铝水滑石，然后在450-500℃高温焙烧110-130分钟，从而得到磁性镁铝水滑石催化剂；
s102：选取阻聚剂与原料，采用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂，同时选用丙烯酸与环氧乙烷作为高纯丙烯酸羟乙酯合成的原料；
s103：初步合成，按比例选取磁性镁铝水滑石催化剂、对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂、丙烯酸和环氧乙烷作，然后先将磁性镁铝水滑石催化剂、对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂和丙烯酸依次加入到反应釜中，并使用氮气置换反应釜内的空气后，然后开动搅拌器，同时升温至70-90℃，确定最优反应温度为80℃；接着用氮气将环氧乙烷加入反应釜中，控制加料速度、反应温度和釜内压力，当给定的环氧乙烷加完后，保温至反应釜压力不再下降为止，最后降温放空出料，从而制成一定酸度要求的丙烯酸羟乙酯反应液；
s104：一次蒸馏，使用蒸馏法对丙烯酸羟乙酯反应液进行一次蒸馏，通过一次蒸馏将丙烯酸羟乙酯反应液中一部分重组分、尤其是催化剂等杂质进行初步分离，使得后续分离处理工艺不再受反应剩余催化剂的作用和影响；
s105：脱轻处理，经过脱轻塔对丙烯酸羟乙酯反应液进行脱轻处理，通过脱轻处理能够将一次蒸馏馏出液内的水分和酸度部分脱除，使得脱轻后的物料组分达到要求的控制指标；
s106：精馏处理，经过精馏塔对丙烯酸羟乙酯反应液进行精馏处理，通过精馏处理能够加快丙烯酸羟乙酯反应液的提纯效率；
s107：二次蒸馏，使用蒸馏法对丙烯酸羟乙酯反应液进行二次蒸馏，通过二次蒸馏能够循环回收系统内各点的有效组分，以尽可能多得有效产品，从而降低原料消耗利用、提高产品的资源效率，最终得到高纯丙烯酸羟乙酯溶液。
其中，丙烯酸羟乙酯在生产、贮存、运输过程中会发生自身引发的聚合反应，为了防止这类问题的发生，在丙烯酸羟乙酯生产、贮藏、运输的过程根据情况添加相应量的各种阻聚剂。
其中，阻聚剂采用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂，对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂是能够阻止聚合发生的一种物质，从机理上分析，对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂分子能够与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而阻碍了聚合问题的发生；在工业上，对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的作用不亚于引发剂，衡量阻聚效果的重要技术指标之一就是产品的色度。
进一步地，本申请文件采用的对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的最终色度＜20apha，加入的对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂对产品的色度无影响。
其中，采用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂，用量少且阻聚效果好，对产品的色度无影响，能与氢氧化钠反应生产可溶于水的钠盐，易于从单体中分离，反应的转化率可达到97-99％。
其中，磁性镁铝水滑石催化剂污染小、后处理简单、易分离，。
其中，所述磁性溶胶是采用化学共沉淀法将fe3+和fe2+的硫酸盐按1：1的比例在过量的碱中混合搅拌，经过陈化、过滤、洗涤至没有硫酸根，所述磁性溶胶的加入能稳定所述磁性镁铝水滑石的层状结构。
其中，所述用对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的最终色度＜20apha。
其中，所述丙烯酸与环氧乙烷的物质的量比为1：1.05-1.1。
其中，所述磁性镁铝水滑石催化剂的用量为丙烯酸与环氧乙烷的总质量0.4-0.6％。
其中，所述阻聚剂对苯二酚和对羟基苯甲醚物质的量比为1：1。
其中，所述阻聚剂对苯二酚和对羟基苯甲醚的复合型阻聚剂的用量为丙烯酸与环氧乙烷的总质量的0.2-0.3％。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。