CN108409562A - 一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，包括以下步骤：(1)将甲基丙烯酸和莰烯投入反应釜，在室温下溶解完全后加入阻聚剂和催化剂，反应后过滤得反应混合液；(2)向反应混合液中补加阻聚剂，在负压0.01～0.05MPa下蒸出未反应的甲基丙烯酸和莰烯，在0.6kPa下收集113～120℃时的馏分，获得甲基丙烯酸异冰片酯；(3)将未反应的甲基丙烯酸和莰烯投入二次反应釜进行反应后过滤得二次反应混合液；(4)对二次反应混合液重复依次进行步骤(2)和步骤(3)，实现甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产。本发明的优点在于：具有原料利用率高的优势，并且降低原料的损耗，提高原料的转化率，从而提高产品品质。

Description

一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法
技术领域
本发明涉及有机化工技术领域，更具体涉及一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法。
背景技术
甲基丙烯酸异冰片酯属甲基丙烯酸特种酯类，具有碳碳双键和特殊的异冰片酯烷氧基，比丙烯酸羟烷基酯的T值更高，能与许多其他单体聚合形成性能优异的聚合物，也因其折射率大，可用作光学树脂。
甲基丙烯酸异冰片酯合成主要路线为异冰片路线。异冰片路线是以异冰片为原料包括直接酯化法和酯交换法。由于冰片和异冰片价格高、来源少等缺点，同时有副产物H2O或者甲醇生成，一方面导致原子利用价值降低，另外，甲醇的释放对环境污染较大，而水的生成会使产品中水分含量偏高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种质量稳定的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸和莰烯投入反应釜，在室温下溶解，待完全溶解后加入阻聚剂和催化剂，加热至50～70℃反应，反应2～4h时间后，停止反应，过滤回收催化剂得反应混合液；
(2)向所述反应混合液中补加阻聚剂，然后送入短程蒸馏釜中在负压0.01～0.05MPa下蒸出未反应的甲基丙烯酸和莰烯，在0.6kPa下收集113～120℃时的馏分，然后将所述馏分经水洗去除酸液，控制酸度在0.05，即为甲基丙烯酸异冰片酯；
(3)将所述未反应的甲基丙烯酸和莰烯投入二次反应釜进行反应2～4h
时间后，停止反应，过滤回收催化剂得二次反应混合液；
(4)对所述二次反应混合液重复依次进行步骤(2)和步骤(3)，实现甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产。
优选地，所述甲基丙烯酸与莰烯的投料质量比为5～9:11。
优选地，所述催化剂的添加量为0.2～0.4wt％，所述wt％以甲基丙烯酸和莰烯的总重量计。
优选地，所述步骤(1)中，所述阻聚剂的添加量为0.3～0.5wt％，所述wt％以甲基丙烯酸和莰烯的总重量计。
优选地，所述催化剂为氯化铁。
优选地，所述阻聚剂为ZJ-705。
本发明相比现有技术具有以下优点：采用莰烯与甲基丙烯酸在酸性条件下进行加成酯化制备甲基丙烯酸异冰片酯，莰烯催化异构化-酯化合成甲基丙烯酸异冰片酯具有原料利用率高的独特优势，原料的所有原子均转化成产品；并且本发明的生产方法的反应温度低，副反应减少，降低了原料的损耗，提高了原料的转化率，从而使得产品品质得到了进一步得提升；并且整个生产环节都在密闭的环境中进行，没有废气、废水、副产物产生，对环境没有任何污染。
附图说明
图1是本申请的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，包括以下步骤：(1)将甲基丙烯酸和精制莰烯投入反应釜，在室温下溶解，待完全溶解后加入一定量的阻聚剂和催化剂，加温至60摄氏度反应，反应过程中不放出热量，反应3h后，停止反应，过滤回收催化剂得反应混合液，将反应混合液暂存在半成品暂存罐内；
(2)向经处理过的反应混合液中补加阻聚剂，然后将其泵入短程蒸馏釜中在负压0.01MPa下蒸出过量的甲基丙烯酸和未反应的莰烯。在0.6kPa下收集113～120℃时的馏分，然后将馏分经过水洗釜水洗掉其中的酸液，控制产品酸度在0.05，即为甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)，即可泵送至包装区；
(3)将过量的甲基丙烯酸和未反应的莰烯再次投入二次反应釜进行反应3h后，停止反应，过滤回收催化剂得二次反应混合液；
(4)对二次反应混合液依次进行步骤(2)和步骤(3)，重复进行步骤(2)和步骤(3)多次，循环利用过量的甲基丙烯酸和未反应的莰烯，实现甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产。
其中，甲基丙烯酸与莰烯的投料质量比为7:11，催化剂氯化铁的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.3wt％，阻聚剂ZJ-705的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.4wt％。
实施例2
以实施例1的方法生产甲基丙烯酸异冰片酯，区别仅在于：甲基丙烯酸和莰烯在50℃下反应4h，甲基丙烯酸与莰烯的投料质量比为5:11，催化剂氯化铁的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.2wt％，阻聚剂ZJ-705的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.3wt％。
实施例3
以实施例1的方法生产甲基丙烯酸异冰片酯，区别仅在于：甲基丙烯酸和莰烯在70℃下反应2h，甲基丙烯酸与莰烯的投料质量比为9:11，催化剂氯化铁的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.4wt％，阻聚剂ZJ-705的添加量为甲基丙烯酸和莰烯的总重量的0.5wt％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将甲基丙烯酸和莰烯投入反应釜，在室温下溶解，待完全溶解后加入阻聚剂和催化剂，加热至50～70℃反应，反应2～4h时间后，停止反应，过滤回收催化剂得反应混合液；
(2)向所述反应混合液中补加阻聚剂，然后送入短程蒸馏釜中在负压0.01～0.05MPa下蒸出未反应的甲基丙烯酸和莰烯，在0.6kPa下收集113～120℃时的馏分，然后将所述馏分经水洗去除酸液，控制酸度在0.05，即为甲基丙烯酸异冰片酯；
(3)将所述未反应的甲基丙烯酸和莰烯投入二次反应釜进行反应2～4h时间后，停止反应，过滤回收催化剂得二次反应混合液；
(4)对所述二次反应混合液重复依次进行步骤(2)和步骤(3)，实现甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产。
2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸与莰烯的投料质量比为5～9:11。
3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，所述催化剂的添加量为0.2～0.4wt％，所述wt％以甲基丙烯酸和莰烯的总重量计。
4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述阻聚剂的添加量为0.3～0.5wt％，所述wt％以甲基丙烯酸和莰烯的总重量计。
5.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，所述催化剂为氯化铁。
6.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸异冰片酯的连续生产方法，其特征在于，所述阻聚剂为ZJ-705。
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