CN114057573A - 一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法 - Google Patents

一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法 Download PDF

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王微
王亚飞
尚保仁
许曼
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Abstract

本发明公开了一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，将甲基丙烯酸86.1～172.2份，苯甲醇108.0份，催化剂7.3～12.0份，阻聚剂3.9～6.4份，带水剂291.2～520.4份，加入到四口烧瓶中，通入N2，在90～120℃下反应4～8h后得到反应混合产物，将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液，将上述有机溶液在80～100℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子得到所述的甲基丙烯酸苄酯产物。本方法制备的甲基丙烯酸苄酯具有稀释能力大、反应活性高、常温储存稳定、毒性低、沸点高、闪点高的优点。

Description

一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法
技术领域
本发明属于绝缘材料领域，涉及绝缘树脂用活性稀释剂的制备方法，尤其是一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法。
背景技术
传统绝缘树脂用苯乙烯类活性稀释剂存在易燃易爆、刺激性气味大、有机挥发份高的问题。
甲基丙烯酸苄酯属于丙烯酸类活性稀释剂，具有闪点高和在常温常压下储存稳定的优点，其聚合的产品具有高的折射率、高硬度、低收缩率以及优良的耐热性能，可用作丙烯酸类树脂的活性交联剂、稀释剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保型活性稀释剂甲基丙烯酸苄酯，该稀释剂具备优良的稀释能力、反应活性以及安全环保特性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，包括如下步骤
（1）第一步将86.1～172.2份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、7.3～12.0份催化剂、3.9～6.4份阻聚剂及291.2～520.4份带水剂加入到装有球形冷凝回流管、分水器、搅拌器、温控探头的四口烧瓶中；
（2）通入N2，在90～120℃下反应4～8h；
（3）在上述反应混合产物中依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液；
（4）控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80～100℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子；
（5）冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其催化剂为甲苯磺酸、磷乌酸、甲基磺酸、硅乌酸、亚磷酸和三苯基膦中一种或多种的组合。
所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、对羟基苯甲醚、吩噻嗪、硫酸铜、硫酸氢钠和乙酸铜中一种或多种的组合。
所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其带水剂为甲苯、二甲苯或环己烷。
本发明的有益效果是：本专利以甲基丙烯酸和苯甲醇为原材料，在特定的催化剂下，通过酯化反应得到。实验证明，本方法制备的甲基丙烯酸苄酯，具有稀释能力大、反应活性高、常温储存稳定、毒性低的优点，可作为性能优良的活性稀释剂应用于电机用绝缘树脂的配制。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明涉及的甲基丙烯酸苄酯活性稀释剂用以替代传统绝缘树脂用苯乙烯类活性稀释剂，意在解决树脂易燃易爆、刺激性气味大、有机挥发份高的问题。
按照本发明的技术方案，本发明的甲基丙烯酸苄酯成品由下列组份按重量份组成：甲基丙烯酸86.1～172.2份，苯甲醇108.0份，催化剂7.3～12.0份，阻聚剂3.9～6.4份，带水剂291.2～520.4份。
制备方法是：将甲基丙烯酸、苯甲醇、阻聚剂加入到装有球形冷凝回流管、分水器、搅拌器、温控探头的四口烧瓶中。通N2，在90～120℃下反应4～9h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80～100℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实验证明，本方法制得的甲基丙烯酸苄酯收率高、色泽较好，配制成绝缘树脂的介质损耗因数较低，可适用于配制大功率电机用绝缘浸渍树脂。
以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，如果无特别的说明，其原料的份数均为重量份（质量份）。
实施例1
将86.1份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、7.3份甲苯磺酸、3.9份对苯二酚、291.2份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应4h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例2
将103.3份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、7.9份甲苯磺酸、4.3份叔丁基邻苯二酚、317.0份二甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应5h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在100℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例3
将120.5份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、8.6份磷乌酸、4.6份对羟基苯甲醚、342.8份环己烷倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应6h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在90℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例4
将137.8份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、9.2份甲基磺酸、4.9份吩噻嗪、368.6份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应7h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在90℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例5
将155.0份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、9.9份硅乌酸、5.3份硫酸铜、394.5份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在90～120℃下反应8h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例6
将172.2份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、10.5份亚磷酸、5.6份硫酸氢钠、420.3份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应8h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
实施例7
将172.2份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、12.0份三苯基膦、6.4份乙酸铜、520.4份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应8h。将上述反应混合产物依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
对比实施例1
将86.1份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、7.3份甲苯磺酸、7.0份对苯二酚、291.2份甲苯倒入洁净四口烧瓶中，通N2，在110℃下反应4h。将上述反应混合产物依次加入氯化钠水溶液和纯净水洗涤，之后静置分层得到含有所述甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液。控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80℃下进行减压蒸馏，除去残留水分子和有机小分子。冷却后得到甲基丙烯酸苄酯成品。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
综合上表的实施案例结果表明，本方法制备的甲基丙烯酸苄酯的收率较高，且成品的外观及颜色良好，均为无色澄清溶液。
由对比实施例数据可知，在合成甲基丙烯酸苄酯时，阻聚剂过量会导致成品的外观颜色较深，破坏了成品的色泽。此外，若后处理时未经碱洗过程，即溶液未经过碳酸氢钠水溶液洗涤，可能残存小分子，导致配制的绝缘漆固化后介质损耗因数较高。
上述实施例的甲基丙烯酸苄酯成品与树脂基体配制成的绝缘树脂，其固化后的介质损耗因数均低于5%，表明该绝缘树脂的介电性能良好，可作为活性稀释剂配制大功率电机用绝缘树脂（要求介质损耗因数低于5%）。综上所述，活性稀释剂甲基丙烯酸苄酯综合性能优良，能满足电机绝缘的使用要求
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
（1）将86.1～172.2份甲基丙烯酸、108.0份苯甲醇、7.3～12.0份催化剂、3.9～6.4份阻聚剂及291.2～520.4份带水剂加入到四口烧瓶中；
（2）通入N2，在90～120℃下反应4～8h；
（3）在上述反应混合产物中依次加入碳酸氢钠溶液、氯化钠水溶液和纯净水洗涤，静置分层得到含有甲基丙烯酸苄酯的有机层溶液；
（4）控制真空度不小于-0.09MPa，将上述有机溶液在80～100℃下进行减压蒸馏；
（5）冷却后得到甲基丙烯酸苄酯。
2.根据权利要求1所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为甲苯磺酸、磷乌酸、甲基磺酸、硅乌酸、亚磷酸和三苯基膦中一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其特征在于，所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、对羟基苯甲醚、吩噻嗪、硫酸铜、硫酸氢钠和乙酸铜中一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种甲基丙烯酸苄酯的制备方法，其特征在于，所述的带水剂为甲苯、二甲苯或环己烷。
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