CN104558388A

CN104558388A - 一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法

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Publication number: CN104558388A
Application number: CN201510034454.5A
Authority: CN
Inventors: 刘光海; 陈颖; 蔡利芳
Original assignee: HUZHOU ZHANWANG PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: Huzhou Zhanwang Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: CN104558388B

Abstract

本发明涉及一种薄膜包衣高分子材料的制备方法，尤其涉及一种药用聚丙烯酸树脂的连续体聚合方法。它依次包括步骤：配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯30-60份、其它丙烯酸酯类单体合计40-70份，混合形成单体混合液；预聚：往所述单体混合液中加入占所述单体混合液质量0.3-5%的引发剂，在温度50-80℃下进行预聚反应60～120分钟，得到转化率5～30%的粘稠状液体，粘度为1000-100000mPa.s；再聚：将所述粘稠状液体以流速0.1-0.3L/min输送至连续操作反应器，在压力为0.6-10.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，温度范围为70～300℃，得到熔融物料；脱挥、造粒。发明方法生产安全环保。

Description

一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜包衣高分子材料的制备方法，尤其涉及一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法。

背景技术

药用胃溶型聚丙烯酸树脂生产工艺国内一般采用溶剂法聚合，使用乙醇、异丙醇等做为聚合溶剂，溶剂量为单体总量1.5-3倍，聚合完毕后需要使用大量的水来析出产品，溶剂往往因为浓度太低而无回收价值，废水的排放量非常大。

专利CN103641945A（2014-3-19）及“胃溶型丙烯酸树脂乳液的制备”（《应用化工》2012年,41卷,2期pp：297-299,313）提供了一种胃溶型树脂乳液的制备方法，该方法得到的是的固含量28～30%的乳液，在储存、运输和使用都有诸多的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产安全环保的药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其依次包括步骤：

（1）配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯30-60份、其它丙烯酸酯类单体合计40-70份，混合形成单体混合液；所述其它丙烯酸酯类单体包括：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或多种；

（2）预聚：往所述单体混合液中加入占所述单体混合液质量0.3-5%的引发剂，在温度50-80℃下进行预聚反应60～120分钟，得到转化率5～30%的粘稠状液体，粘度为1000-100000mPa.s；

（3）再聚：将所述粘稠状液体以流速0.1-0.3L/min输送至连续操作反应器，在压力为0.6-10.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，温度范围为70～300℃，得到熔融物料；

（4）脱挥：将所述熔融物料脱挥去除残留的单体，控制熔融物料中的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯≤0.1%，甲基丙烯酸丁酯≤0.08%，甲基丙烯酸甲酯≤0.08%，得到药用丙烯酸树脂。

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(以下简称DMAEMA)，甲基丙烯酸甲酯（以下简称MMA），甲基丙烯酸丁酯(以下简称BMA)，丙烯酸乙酯(以下简称EA)，丙烯酸丁酯(以下简称BA)。

本发明提供一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，为了克服本体聚合放热量大、温度容易失控、引起爆聚等缺点，将聚合过程分为几个阶段，先通过预聚，让低粘度、流动性好的单体和添加剂形成的混合液预聚到转化率5～30%左右，得到粘稠状液体；粘稠状液体经高压泵输送至连续操作反应器，温度逐渐升高，使单体的转化率达到98%以上；熔融物料进入脱挥器进行脱除残留单体，控制残留单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA≤0.1%，BMA≤0.08%，MMA ≤0.08%；整个生产过程安全环保。

作为优选，所述步骤（1）中的其它丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物。

作为优选，所述步骤（2）中的引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰中的一种或多种。

更优选地，所述步骤（2）中的引发剂重量占所述单体混合液总重量的1-2%，在温度60-75℃下进行预聚反应60～120分钟。

进一步优选，所述步骤（2）中还加入有正十二烷基硫醇，正十二烷基硫醇占总单体质量的0.1-5.0%。

发明人发现，加入正十二烷基硫醇作为预聚反应中的分子量调节剂，可以使反应稳定，反应温度更可控，更安全。

作为优选，所述步骤（3）在45-90分钟内，温度从50-80℃逐步升高到160-200℃。

更优选，所述步骤（3）连续操作反应器为管道反应器，在所述管道反应器中逐步提高每段的反应温度以保持物料呈熔融的粘流状态，在45-90分钟内，温度从80℃逐步升高到180℃。

更优选地，所述步骤（3）管道反应器设置有六个串联的聚合单元，所述六个聚合单元中的夹套导热油温度分别设定为：T1=80±5≥℃，T2=95±5℃，T3=100±5℃，T4=120±5℃，T5=140±5℃，T6=160±5℃，反应总时间为50～90min。

通过本发明设定的多段温度聚合，使整个反应更安全可控，生产更安全环保。

更优选地，所述管道反应器为管径10-25mm多段带夹套加热的列管换热器或管径30～65mm的强换热型静态混合器。

作为优选，步骤（4）中所用的脱挥设备为高粘流体脱挥器、薄膜蒸发器、栅缝降膜脱挥器、螺杆或真空脱气机。通过调整脱挥设备例如薄膜蒸发器的高度还可以更有效地脱挥去除残留的单体。

作为优选，所述步骤（4）脱挥后还包括步骤（5）造粒：将脱挥后的熔融物料造粒，得到圆珠状颗粒产品。

造粒后的药用丙烯酸树脂储存、运输和使用方便。

附图说明

图1是本发明实施例一使用的管道反应器示意图;

图2是本发明实施例一残留单体MMA和BMA的 HPMC图谱;

图3是本发明对比实施例一残留单体MMA和BMA的 HPMC图谱;

图4是本发明实施例一残留单体DMAEMA的 HPMC图谱;

图5是本发明对比实施例一残留单体DMAEMA的 HPMC图谱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

在3L三口瓶中DMAEMA（500g）、BMA（250g）、MMA（250g），加入偶氮二异丁腈（12g），正十二烷基硫醇（5.0g）搅拌溶解，70℃水浴加热聚合95分钟得到粘度15000mPa左右的粘稠液体；

通过柱塞泵送入管道反应器进行聚合（6单元，夹套导热油温度分别设定为：T1=80℃，T2=95℃，T3=100℃，T4=120℃，T5=140℃，T6=160℃），流速0.2L/min，总时间约50min；

聚合后物料通过小型薄膜蒸发器（φ60mm×800mm）真空脱挥，然后造粒得到直径约3mm的颗粒产品。

残留单体检测方法采用高压液相色谱法，色谱柱 Waters XBridge C18(4.6mm×150mm,5µm)，流动相甲醇-pH2.0磷酸盐缓冲液（55/45，v/v），流速1.8mL/min,检测波长205mn,柱温30℃。

检测图谱见图2和图4；图2中残留单体HPMC图谱MMA（RRT 2.670）、BMA（RRT7.359）；图4中残留单体HPMC图谱DMAEMA（RRT 2.204）。

实施例二

药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，依次包括步骤：

（1）配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯30份、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物合计40份，混合形成单体混合液；

（2）预聚：往单体混合液中加入引发剂和正十二烷基硫醇，其中引发剂包括1:1质量比混合成的偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰，引发剂质量为单体混合液质量的1.0%，正十二烷基硫醇质量为占单体混合液质量的1.2%；在温度50℃下进行预聚反应120分钟，得到转化率5～10%的粘稠状液体，粘度为12000-15000mPa.s；

（3）再聚：将粘稠状液体以流速0.1L/min输送至管径10-25mm多段带夹套加热的列管换热器，在压力为0.6-10.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，温度范围为200～300℃，反应45分钟，得到熔融物料；

（4）脱挥：将熔融物料脱挥去除残留的单体，控制熔融物料中的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯≤0.1%，甲基丙烯酸丁酯≤0.08%，甲基丙烯酸甲酯≤0.08%，得到药用丙烯酸树脂。

实施例三

药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，依次包括步骤：

（1）配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯60份、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯合计70份，混合形成单体混合液；

（2）预聚：往单体混合液中加入引发剂和正十二烷基硫醇，其中引发剂为过氧化苯甲酰；引发剂质量为单体混合液总重量的2%，正十二烷基硫醇质量为单体混合液总重量的0.1%；在温度80℃下进行预聚反应60分钟，得到转化率10～20%的粘稠状液体，粘度为15000-30000mPa.s；

（3）再聚：将粘稠状液体以流速0.3L/min输送至管径30～65mm的强换热型静态混合器，在压力为10.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，温度范围为70～150℃，反应90分钟，得到熔融物料；

实施例四

药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，依次包括步骤：

（1）配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯50份、其它丙烯酸酯类单体合计60份，混合形成单体混合液；其它丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物；

（2）预聚：往单体混合液中加入占单体混合液质量3.0%的引发剂和正十二烷基硫醇，引发剂为按质量比1:1混合成的偶氮二异丁酸二甲酯和过氧化苯甲酰；引发剂重量占单体混合液总重量的1.5%；正十二烷基硫醇质量为单体混合液总重量的5.0%；在温度60-75℃下进行预聚反应80分钟，得到转化率20～30%的粘稠状液体，粘度为40000-60000mPa.s；

（3）再聚：将粘稠状液体以流速0.2L/min输送至管径10-25mm多段带夹套加热的列管换热器，在压力为2.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，在45-90分钟内，温度从50-80℃逐步升高到160-200℃，得到熔融物料；

实施例五

同实施例二，不同的是步骤（2）得到粘度为1000-10000mPa.s的粘稠状液体；不同的是步骤（3）在45-90分钟内，温度从80℃逐步升高到180℃；步骤（3）管道反应器中设置有六个串联的聚合单元，六个聚合单元中的夹套导热油温度分别设定为：T1=80±5℃，T2=95±5℃，T3=100±5℃，T4=120±5℃，T5=140±5℃，T6=160±5℃。

对比实施例一

在1L三口瓶中加入95乙醇（200g），DMAEMA（50g）、BMA（25g）、MMA（25g），加入偶氮二异丁腈（1.2g），搅拌溶解后在70-75℃水浴加热聚合6小时。

冷却后以细流状慢慢倒入水池(长×宽×高=60×80×40cm)中浸泡12小时后换水继续浸泡过夜。捞出于60℃烘干。

残留单体检测方法同实施例一，检测图谱见图3和图5；图3中残留单体HPMC图谱MMA（RRT 2.642）、BMA（RRT 2.290）；图4中残留单体HPMC图谱DMAEMA（RRT 2.270）。

表1 实施例检验结果

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于依次包括步骤：

(1)配料：按重量份配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯30-60份、其它丙烯酸酯类单体合计40-70份，混合形成单体混合液；所述其它丙烯酸酯类单体包括：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或多种；

(2)预聚：往所述单体混合液中加入占所述单体混合液质量0.3-5%的引发剂，在温度50-80℃下进行预聚反应60～120分钟，得到转化率5～30%的粘稠状液体，粘度为1000-100000mPa.s；

(3)再聚：将所述粘稠状液体以流速0.1-0.3L/min输送至连续操作反应器，在压力为0.6-10.0MPa下逐步升温反应，并保持物料呈熔融的粘流状态，温度范围为70～300℃，得到熔融物料；

(4)脱挥：将所述熔融物料脱挥去除残留的单体，控制熔融物料中的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯≤0.1%，甲基丙烯酸丁酯≤0.08%，甲基丙烯酸甲酯≤0.08%，得到药用丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（1）中的其它丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（2）中的引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（2）中的引发剂重量占所述单体混合液总重量的1-2%，在温度60-75℃下进行预聚反应60～120分钟。

5.根据权利要求4所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（2）中还加入有正十二烷基硫醇，正十二烷基硫醇占总单体质量的0.1-5.0%。

6.根据权利要求5所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（3）在45-90分钟内，温度从50-80℃逐步升高到160-200℃。

7.根据权利要求6所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于: 所述步骤（3）连续操作反应器为管道反应器，在所述管道反应器中逐步提高每段的反应温度以保持物料呈熔融的粘流状态，在45-90分钟内，温度从80℃逐步升高到180℃。

8.根据权利要求7所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（3）管道反应器设置有六个串联的聚合单元，所述六个聚合单元中的夹套导热油温度分别设定为：T1=80±5≥℃，T2=95±5℃，T3=100±5℃，T4=120±5℃，T5=140±5℃，T6=160±5℃，反应总时间为50～90min。

9.根据权利要求8所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述管道反应器为管径10-25mm多段带夹套加热的列管换热器或管径30～65mm的强换热型静态混合器。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种药用聚丙烯酸树脂的连续本体聚合方法，其特征在于:所述步骤（4）脱挥后还包括步骤（5）造粒：将脱挥后的熔融物料造粒，得到直径3-4mm圆珠状颗粒产品。