CN106748762A - 一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法，相对于现有技术，通过树脂交换吸附来去除或降低反应产物中未反应物，不同中和、萃取、水洗工艺，生产过程基本无洗涤废水产生，减少了生产过程中废水的排放，交换树脂吸附饱和可以回收经活化后再利用，是一种节能减耗环保新工艺。其次，不用水洗，无产物被水洗涤浪费，提高了产品收率，可增加收率5%以上。

Description

一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法

技术领域

本发明涉及化工涂料领域，特别涉及一种一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法。

背景技术

二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA），是一种目前UV涂料领域用量仅次于TPGDA的二官能丙烯酸酯单体，具有优越的综合性能，固化漆膜性能好，同时具有很强的稀释能力，在诸多领域被应用，如光固化涂料、印刷油墨、粘合剂和复合材料等。目前生产此单体的方法一般是通过直接酯化法，通过酯化反应后，经过碱液中和、萃取、水洗以及真空脱除溶剂，最终得到产品。具体是由二丙二醇与丙烯酸，在催化剂（如甲基磺酸、对甲基苯磺酸、无机杂多酸）及阻聚剂（如对苯二酚、对羟基苯甲醚、苯酚、硫酸铜、氯化铜、氯化亚铜等一种或几种）的作用下，通过使用带水溶剂（如甲苯、正庚烷、正己烷、环己烷等一种或几种）不断进行酯化脱水，酯化反应结束后，用低浓度碱液中和酯化液中过量的酸、酸性催化剂以及萃取出阻聚剂，最后抽真空脱除带水溶剂。实际生产中，为了增加酯化反应程度，通常丙烯酸是过量10-15%，而过量未反应的丙烯酸、催化剂以及阻聚剂必须去除，现有技术唯一方法是采用上述中和、萃取、水洗的工艺，生产一吨的产品约产生1吨的废水，同时损耗了大量的丙烯酸，不仅废水处理成本高，产品收率也低，是一种极不环保的生产工艺。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种能大幅度减少废水排放，以及提高产品收率的二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法，制备步骤具体如下：

（1）取二丙二醇37wt%，丙烯酸43.8wt%，甲基磺酸催化剂2wt%，对苯二酚500ppm，次磷酸0.23wt%，环己烷16wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应14-16小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束；

（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理。温度控制在20-60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；

（3）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品。

本发明目的实现，主要改进是酯化反应后，用树脂交换吸附代替原有中和、萃取、水洗工艺，通过树脂交换吸附，将反应产物中过量丙烯酸、阻聚剂等吸附到树脂中，使得不需经过中和、萃取就能达到去除产物中未反应的丙烯酸及阻聚剂等的目的，极大的减少了废水的产生，克服了现有技术的不足，实现了本发明的目的，实现了清洁、环保生产。具体说，本发明二丙二醇二丙烯酸酯制备方法，包括二丙二醇二丙烯酸酯在溶剂中酯化，去酸，去阻聚剂，脱除溶剂，其特征在于酯化结束后的产物经树脂吸附至酸值符合要求，进行抽真空脱除溶剂。

本发明中树脂交换吸附，主要是去除反应产物中未反应物（如过量丙烯酸、阻聚剂等），试验表明，本发明吸附树脂可以是大孔树脂或离子交换树脂或活性分子筛，通过树脂或分子筛的化学及物理吸附作用，将反应产物中未反应物吸附于树脂中。树脂交换吸附，可通过检测产物的酸值（如≤5mgKOH/g）判断是否终止吸附。树脂吸附可采用一种或者两种以上树脂搭配使用，具有更好的吸附效果。树脂吸附饱和后可经过活化后重新使用。

本发明二丙二醇二丙烯酸酯制备方法，相对于现有技术，通过树脂交换吸附来去除或降低反应产物中未反应物，不同中和、萃取、水洗工艺，生产过程基本无洗涤废水产生，减少了生产过程中废水的排放，交换树脂吸附饱和可以回收经活化后再利用，是一种节能减耗环保新工艺。其次，不用水洗，无产物被水洗涤浪费，提高了产品收率，可增加收率5%以上。

具体实施方式

为了便于本领域的技术人员理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，实施方式提及的内容并不限定本发明的范围。

实施例

一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法，制备步骤具体如下：

（1）取二丙二醇37wt%，丙烯酸43.8wt%，甲基磺酸催化剂2wt%，对苯二酚500ppm，次磷酸0.23wt%，环己烷16wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应14-16小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束；

（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理。温度控制在20-60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；

（3）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品，收率92%以上。

对比例

（1）取二丙二醇（DPG）37wt%，丙烯酸43.8wt%，甲基磺酸催化剂2wt%，对苯二酚500ppm，次磷酸0.23wt%，环己烷16wt%。投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应14-16小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束。

（2）向反应釜中加入10%环己烷后，加入50wt%碱液洗涤，静置分层，取上层有机相，直至上层相酸值接近零。

（3）向反应釜中加入50wt%碱液洗涤，静置分层，取上层有机相，直至上层相的阻聚剂被完全萃取。

（4）向反应釜中加入蒸馏水25wt%洗涤，静置分层，取上层有机相。

（5）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品，收率86%。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种二丙二醇二丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：

（1）取二丙二醇37wt%，丙烯酸43.8wt%，甲基磺酸催化剂2wt%，对苯二酚500ppm，次磷酸0.23wt%，环己烷16wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应14-16小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束；

（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理，

温度控制在20-60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；

（3）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品。