CN100429195C - 二缩三丙二醇合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于对二缩三丙二醇(TPG)合成方法的改进，其特征是采用摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶二甲胺基乙醇催化剂＝1∶2～2.5∶0.0003-0.02。本发明方法反应平稳、可控性好，工艺简单，所得产品成分分布合理，质量好，TPG含量高，尤其是二缩物可以达到45-55%，不希望杂质少，高聚物含量低，基本不含五缩丙二醇以上高聚合物，四缩丙二醇含量也极低，仅1-3%左右，用于合成二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体，酯含量可以达到93-97%，并且大大减少了后续处理过程；其次，所得产品颜色浅，平均10-20号左右(黑曾单位)，制备单体颜色也浅，平均20-30号(黑曾单位)，可用于高档浅色涂料和油墨。

Description

二缩三丙二醇合成方法
技术领域
本发明涉及一种辐射固化(涂料、油墨)二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体原料——二缩三丙二醇合成方法，尤其涉及一种含量高，质量好，高聚物含量少，颜色浅的二缩三丙二醇合成方法。
背景技术
二缩三丙二醇(TPG)，是辐射固化(涂料、油墨)二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)单体的重要原料之一，其生产方式有：
以环氧丙烷和水为原料生产1，2-丙二醇水分离副产，采用摩尔比为环氧丙烷∶水＝1∶12.9，在160℃以上高温和3～4Mpa压力下进行水合反应。此反应条件苛刻，反应能耗较高，只能得到40％的1，2-丙二醇水溶液，需经浓缩脱水、精馏，接收1，2-丙二醇后，再接收其中副产高沸点馏分即为二缩三丙二醇，生产得率较低，并且所得产品颜色发黄。此工艺所得的二缩三丙二醇，制备二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体，单体酯含量低，约90-92％，以此单体生产涂料表面硬度低，单体颜色颜色深，不能满足高档涂料和油墨的要求。
采用1，2-丙二醇与环氧丙烷在氢氧化钾催化剂催化下反应，三者摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂＝1∶2～2.5∶0.0002。此法，因氢氧化钾催化活性高，所得产品成份杂，生成物中含有氢氧化钾，必须对其进行中和处理除碱，而且中和还会产生水分，还需要脱除水分，增加了生产工序和成本，生产能耗较高，并有污染产生；其次，产品中最希望的二缩物含量低仅40-45％，而四聚体以上的高聚物含量较多，约占10％左右，导致制备二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体时反应速度慢，所得单体酯含量较低，只有90-92％，同样造成制成涂料漆膜硬度低；再就是，所得产品颜色发黄，色度在70号以上(黑曾单位)，制备的二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体颜色在100号以上(黑曾单位)，同样不能用于高档浅色涂料和油墨。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种制备简单，所得产品质量好，颜色浅的二缩三丙二醇合成方法。
本发明目的实现，主要改进是选择了催化活性适宜，效果更好的催化剂，并适当加大了催化剂的用量，从而使反应比较容易控制在产品要求的组分状态。具体说，本发明二缩三丙二醇合成方法，包括1，2-丙二醇与环氧丙烷在催化剂催化下反应，其特征在于所说催化剂为二甲胺基乙醇，三者摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂＝1∶2～2.5∶0.0003-0.02。
本发明反应式
Figure C20061003779500041
经试验比较，本发明1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶二甲胺基乙醇催化剂，三者摩尔比更佳配比为1∶2～2.5∶0.001-0.005。
本发明方法过程、条件与氢氧化钾催化剂催化反应基本相同，无特别要求。
本发明由于选择了二甲胺基乙醇催化剂，使得反应平稳、可控性好，降低了环氧丙烷和1，2-丙二醇聚合度，使得反应更有利于向所期望进行，所得产品成分分布合理，质量好，二缩三丙二醇含量高，尤其是二缩物可以达到45-55％，高聚物含量低，基本不含五缩丙二醇以上高聚合物，四缩丙二醇含量也极低，仅1-3％左右，更适宜于合成二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体，所得单体酯含量高，可以达到93-97％；其次，所得产品颜色浅，可以达到10-20号左右(黑曾单位)，制备单体颜色也浅，平均可以达到20-30号(黑曾单位)，可以用于高档浅色涂料和油墨；再就是，本发明方法，工艺简单，不希望杂质少，大大减少了后续处理过程，能耗低，无污染。
本发明方法所得产品，可以通过气相色普分析，高聚物极少；以及颜色较浅，这是与其他方法所得产品的二个重要鉴别特征和区别。
以下结合三个具体实施方式，进一步说明本发明。
具体实施方式
实施例1：先在反应器中投入1，2-丙二醇100kg，二甲胺基乙醇催化剂0.2kg，升温至50℃，通环氧丙烷151kg，控温50～100℃，0.1～0.4Mpa反应4小时，制得二缩三丙二醇。所得TPG高聚物含量小于0.3％，颜色10号(黑曾单位)。
实施例2：先在反应器中投入1，2-丙二醇150kg，二甲胺基乙醇催化剂15kg，升温至50℃，通环氧丙烷226.5kg，控温50～100℃，0.1～0.4Mpa反应6小时，制得TPG。所得TPG高聚物含量小于0.5％，颜色10号。
实施例3：先在反应器中投入1，2-丙二醇200kg，二甲胺基乙醇催化剂20kg，升温至50℃，通环氧丙烷302kg，控温50～100℃，0.1～0.4Mpa下反应4小时.制得TPG。所得TPG高聚物含量小于0.6％，颜色10号。

Claims (2)

1、二缩三丙二醇合成方法，包括1，2-丙二醇与环氧丙烷在催化剂催化下反应，其特征在于所说催化剂为二甲胺基乙醇，三者摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂＝1∶2～2.5∶0.0003-0.02。
2、根据权利要求1所述二缩三丙二醇合成方法，其特征在于1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂摩尔比为1∶2-2.5∶0.001-0.005。
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