乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的研制.pdf

乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的研制 范雷刘兆滨朱健民(辽宁奥克化学集团技术部 辽阳 111003) ‘摘要本文以乙氧基化双酚A和丙烯酸为主要原料，采用直接酯化法合成了乙氧基 化双酚A二丙烯酸酯。通过考察原料配比、催化剂用量、反应时间、阻聚荆用量等因素对 产率的影响，得出了最佳工艺条件。最终产品指标其酸值小于O．15 mgKOH／g，固含量大 于99％(105℃，20分钟)，产率大于86％，并通过在酯化过程中使用FA03，降低了产品色 号，使其达到80号以下。产品指标达到国际同类产品水平。． 关键词 乙氧基化双酚A二丙烯酸酯；产率；酯化转化率；特种丙烯酸酯 近年来丙烯酸及其酯类在种类上呈现高度丰富的发展迹象，尤其是特种丙烯酸酯，目前世界上已合成 100多种特种丙烯酸酯，总产量约为30万t／a。特种丙烯酸酯结构中包含不同C链长度的酯基、氨基、羟 基、氰基、磺酸基、环氧基、呋哺基等，这种结构特点使之被赋予多种功能而广泛应用于辐射固化涂料、乳液 聚合和溶液聚合、胶粘剂、立体光刻、粉末涂料、高吸水构脂、絮凝剂、降凝剂、木材、橡胶、塑料改进剂、涂料 和油墨助剂、织物改性等方面[1。】。其需求量在全球范围内仍呈上升趋势。 特种丙烯酸酯大致可分为三类：(1)多官能团丙烯酸酯(包含单双官能团丙烯酸酯)；(2)．丙烯酸羟 基酯；(3)特殊结构丙烯酸酯(包含N、P、S、O等官能团)。特种丙烯酸酯的这种结构特点使之被赋予多种 功能而广泛用于涂料和油墨助剂、胶粘剂等领域[¨11】。乙氧基化双酚A二丙烯酸酯是一种新型结构的多 官能团丙烯酸酯，此类物质在我国只有几家规模化生产，且技术水平明显落后于国外发达国家。本文旨在 解决我国现有涂料及油墨等助剂档次低，不能与国际接轨的问题[12。61，从而在此领域打开新的突破口。 1实验部分 1．1 实验概述 本文在奥克公司原有丙烯酸酯类产品合成路线的基础上，重点对乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的酯化 合成工艺条件进行了考察。通过改变醇酸比、催化剂的用量，酯化反应时间和阻聚剂的用量考察了其对产 率的影响，从而确定了制备乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的最佳工艺条件。 1．2反应机理及流程 l：2．1反应机理 乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的合成主要为醇酸酯化反应，其主反应及主要副反应方程式见下图1．1： O．。 O．． 主反成：R1一cII—oH+R20H j警兰；堡生Rl—cII—OR2+H20 副反应：R-+CH2一CH—一RCH2一eH l I X．．X．． R--CHz--CH+CH2CH—一RCH2一CH—CH2一CH I l f I X X X X ! R：白由基引发剂(光、偶氮化合物、过氧化合物：无机过氧类等) 图1．1乙氧基化双酚A--丙烯酸酯的反应机理 1．2．2工艺流程(见图1．2) 1．3实验仪器药品 1．3．1 药品 丙烯酸(北京东方化工厂，工业级)、乙氧基化双酚A聚醚(辽阳奥克化学集团有限公司，工业级)、催 化剂FA04(辽阳奥克化学集团有限公司，自产)、阻聚剂FY51(辽阳奥克化学集团有限公司，自产)、溶剂 一6一 甲苯(辽化化工实验二厂，工业级)、添加剂FA03(辽阳奥克化学集团有限公司，自产)。 1．3．2 仪器 三口烧瓶、回流冷凝管、分水器、电热套、分液漏斗、电动搅拌器、恒温水浴、真空泵等。 酸醇 阻聚剂 Cat