CN112299984B - 一种球形二乙氧基镁的制备方法 - Google Patents

一种球形二乙氧基镁的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种制备的二乙氧基镁的方法，包括以金属球形镁粉和无水乙醇为原料，加入碘单质和助溶剂，制备得到球形二乙氧基镁。所得球形二乙氧基镁的粒径范围在1～200um，粒径分布的跨度小于3；在反应体系中加入助溶剂，得到的二乙氧基镁的粒径甚至可以达到5um‑15um，而且本方法相对于传统的加入表面活性剂、硅油或者司盘等方法，助溶剂更容易除去，无杂质残留、后处理更加方便，采用本发明的方法，其反应温度较低、反应平稳、反应时间短、无环境不友好物质排放，适合规模化工业生产。

Description

一种球形二乙氧基镁的制备方法
技术领域
本发明涉及一种球形二乙氧基镁的制备方法，属于金属氧化物的制备技术领域。
背景技术
固体二乙氧基镁，类白色颗粒，可用于农药、医药、香料、塑料等行业的合成反应复合引发剂；近来又发现可作为烯烃聚合复合引发剂的前体使用。现今烯烃聚合的发展方向是要合成球形的聚合颗粒，而要得到球形的聚合颗粒，就必须使用球形引发剂。目前的二乙氧基镁是以金属镁粉为原料在复合引发剂存在条件下与乙醇反应制备而成，所制备而成的二乙氧基镁的颗粒呈不规则形状，无法作为球形引发剂的前体使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种制备球形二乙氧基镁的方法，包括以金属球形镁粉和无水乙醇为原料，加入碘单质和助溶剂，制备得到球形二乙氧基镁。
根据本发明的实施方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入碘和无水乙醇，搅拌待充分溶解；
(2)在搅拌条件下，将金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂加入到反应釜中；
(3)反应至终点后将反应体系过滤，用无水乙醇洗涤并真空干燥，得球形二乙氧基镁。
根据本发明的实施方案，所述助溶剂优选不与镁粉反应，与乙醇互溶，例如选自如醚类、酯类、酮类等中的一种或多种；
根据本发明的实施方案，所述助溶剂优选四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；
根据本发明的实施方案，无水乙醇和所述助溶剂的体积比为(1-20):1，进一步，可选自(1-15):1，例如可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1；
根据本发明的实施方案，步骤(2)中金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂可以分批次加入，分批加入次数可以为1-15次，例如为3-9次，优选为3次；
根据本发明的实施方案，分批加入的无水乙醇和助溶剂需要预热至反应温度；
根据本发明的实施方案，每次加入金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂的用量相等；其中，前一次加入的乙醇是后面加入的一半；
根据本发明的实施方案，分批次加入的时间间隔在10min以上；
根据本发明的实施方案，所述金属球形镁粉的粒径可以是38um-250um，例如选自38um-45um、45um-75um、75um-150um、150um-160um或160um-250um；金属球形镁粉没有氧化膜或氧化膜的厚度小于1um；
根据本发明的实施方案，金属球形镁粉和无水乙醇的重量比为1:(4-30)，例如1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20；
根据本发明的实施方案，碘和镁的摩尔比为(0.001-0.01):1，优选为(0.002810-0.008555):1；
根据本发明的实施方案，反应温度控制为25～78℃，优选将反应温度控制为40-65℃，例如为55-65℃；
根据本发明的实施方案，所述真空浓缩干燥的温度优选为40-60℃；
根据本发明的实施方案，反应可以在惰性气体保护下进行。
有益效果
本发明提供的制备的二乙氧基镁的方法得到的二乙氧基镁的粒径可控，均一，且可以达到5um-15um，反应温度低，反应平稳，反应时间短；
本发明人发现，助剂的加入除了可以防止在干燥时球形二乙氧基镁颗粒之间发生粘连导致反应过程太粘稠，还有助于方便粒径控制，形成更均匀，规则的球形二乙氧基镁产品；实验表明，金属球形镁粉、预热的无水乙醇和助溶剂的分批加入次数为3-9次时，总的反应时间适宜，有利于控制生产，并且粒径大小和颗粒形态符合要求；反应温度控制为40-65℃，例如为55-65℃，此时所得球形二乙氧基镁的颗粒形状更为规整、均匀度更好；且本申请的工艺不需要加入表面活性剂、硅油或者司盘，溶剂易于处理，无杂质残留、后处理更加方便，操作简单，成本低廉，环保安全，适合规模化工业生产。
附图说明
图1，为实施例1所得产品的电镜图；
图2，为实施例2所得产品的电镜图；
图3，为实施例3所得产品的电镜图；
图4，为实施例4所得产品的电镜图；
图5，为实施例5所得产品的电镜图；
图6，为实施例6所得产品的电镜图；
图7，为实施例7所得产品的电镜图；
图8，为实施例8所得产品的电镜图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中采用的镁粉直径为75um-150um。
实施例1
取21g镁粉，270mL无水乙醇，135mL四氢呋喃，0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中一次性加入0.6253g碘和45mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后向五口支管瓶中加入7g镁粉和45mL预热的无水乙醇和45mL的四氢呋喃，搅拌下反应10-20min；然后继续加入7g镁粉、90mL预热的无水乙醇和45mL的四氢呋喃，搅拌下反应10min；第三次加入7g镁粉、90mL预热的无水乙醇和45mL的四氢呋喃。
反应5h左右，待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后，把溶液移入支管抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例2
取21g镁粉、402mL无水乙醇、201mL 1，4-二氧六环，0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向750mL五口支管瓶中一次性加入0.6253g碘和67mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后向五口支管瓶中加入7g镁粉、67mL预热的无水乙醇和67mL二氧六环，搅拌下反应10-20min；然后继续加入7g镁粉、134mL预热的无水乙醇和67mL二氧六环，搅拌下反应10min；第三次加入7g镁粉、134mL预热的无水乙醇和67mL二氧六环。
反应5h左右，待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后，把溶液移入支管抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例3
取21g镁粉、402mL无水乙醇，0.6253g引发剂碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中一次性加入0.6253g和67mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后向五口支管瓶中加入7g镁粉和67mL预热的无水乙醇，搅拌下反应10-20min；然后继续加入7g镁粉和134mL预热的无水乙醇，搅拌下反应10min；第三次加入7g镁粉和134mL预热的无水乙醇。
反应5h左右，待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后，把溶液移入支管抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例4
准备21g镁粉、270mL无水乙醇，0.6253g碘单质；
将镁粉平均分为9份，将无水乙醇平均分为10份。
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中加入引发剂和一份预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后分九次加入镁粉和预热的无水乙醇。
待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后把溶液移入抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例5
21g镁粉、270mL无水乙醇，0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中加入碘和45mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后将镁粉和剩下的全部预热的无水乙醇一次性加入。
待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后把溶液移入抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例6
准备21g镁粉、90mL无水乙醇，0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中加入碘和20mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后将镁粉和剩下的全部预热的无水乙醇一次性加入。
待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后把溶液移入抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例7
取21g镁粉、270mL无水乙醇、45mL四氢呋喃和0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中一次性加入0.6253g碘和45mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后向五口支管瓶中加入7g镁粉、45mL预热的无水乙醇和45mL的四氢呋喃，搅拌下反应10-20min；然后继续加入7g镁粉和90mL预热的无水乙醇，搅拌下反应10min；第三次加入7g镁粉和90mL预热的无水乙醇。
反应5h左右，待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后，把溶液移入支管抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内；
实施例8
取21g镁粉、270mL无水乙醇、45mL丙酮和0.6253g碘单质；
在惰性气体保护下，向500mL五口支管瓶中一次性加入0.6253g碘和45mL预热的无水乙醇，搅拌待充分溶解，一般5-10min；然后向五口支管瓶中加入7g镁粉、45mL预热的无水乙醇和45mL的丙酮，搅拌下反应10-20min；然后继续加入7g镁粉和90mL预热的无水乙醇，搅拌下反应10min；第三次加入7g镁粉和90mL预热的无水乙醇。
反应5h左右，待反应至颜色变白且鼓泡器中无氢气产生后，把溶液移入支管抽滤瓶内，用预热的无水乙醇进行3-5次的洗涤，然后抽真空干燥一段时间，转入真空干燥箱在40-60℃范围内真空干燥一晚得二乙氧基镁载体。
整个反应过程，将反应温度控制在55-65℃范围内。

Claims (8)

1.一种球形二乙氧基镁的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入碘和无水乙醇，搅拌待充分溶解；
(2)在搅拌条件下，将金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂加入到反应瓶中；
(3)反应至终点后将反应体系过滤，用无水乙醇洗涤并真空干燥，得球形二乙氧基镁；
所述助溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、丙酮中的一种或多种；
所述无水乙醇和所述助溶剂的体积比为(1-20):1；
所述金属球形镁粉和无水乙醇的重量比为1:(4-30)；
所述反应温度控制为40-65℃；
所述金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂分批次加入，分批加入次数为3-9次。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，无水乙醇和所述助溶剂的体积比为(1-15):1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，无水乙醇和所述助溶剂的体积比为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属球形镁粉、无水乙醇和助溶剂分批次加入，分批加入次数为3次。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，加入的无水乙醇和助溶剂需要预热至反应温度。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，每次加入金属球形镁粉与无水乙醇和助溶剂的用量相等。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属球形镁粉和无水乙醇的重量比为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度控制为55-65℃。
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