CN114177941A - 一种酯化催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种酯化催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114177941A CN114177941A CN202111546500.1A CN202111546500A CN114177941A CN 114177941 A CN114177941 A CN 114177941A CN 202111546500 A CN202111546500 A CN 202111546500A CN 114177941 A CN114177941 A CN 114177941A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- esterification catalyst
- emulsion
- emulsifier
- initiator
- catalyst according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000032050 esterification Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 22
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 36
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 11
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 36
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 35
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 32
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 30
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical group [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetrakis(ethenyl)-2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2,4,6,8-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C=C[Si]1(C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O[Si](C)(C=C)O1 VMAWODUEPLAHOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical group [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 5
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 5
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
- B01J31/069—Hybrid organic-inorganic polymers, e.g. silica derivatized with organic groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/16—Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C68/00—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
- C07C68/06—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
- C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
- C07D317/32—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D317/34—Oxygen atoms
- C07D317/36—Alkylene carbonates; Substituted alkylene carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/20—Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
- B01J2231/49—Esterification or transesterification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种酯化催化剂及其制备方法，涉及催化剂技术领域。本发明所述的酯化催化剂，包括丙烯酸胶乳液和含磷化合物，所述丙烯酸胶乳液和含磷化合物的质量比为1：0.25‑0.30；所述丙烯酸胶乳液的固含量为40‑50％；含磷化合物为五氧化二磷或多聚磷酸。本发明酯化催化剂降低了适用酸催化酯化反应的生产成本、减少了设备的腐蚀更新，解决了传统工艺易造成环境污染的诟病。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种酯化催化剂及其制备方法。
背景技术
传统工艺对于酸酯的酯化处理，大部分采用均相液体催化剂，并且大多采用浓硫酸作为酯化催化剂，而浓硫酸作为酯化催化剂有缺点：一是产品需要水洗，从而产生大量废水，环境压力大；二是催化剂腐蚀设备，分离难度大，且添加量大，对产品质量也有影响。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中成本较高，后处理过程较复杂，无法适用于工艺放大批量生产等缺点。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种酯化催化剂及其制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种酯化催化剂，包括丙烯酸胶乳液和含磷化合物，所述丙烯酸胶乳液和含磷化合物的质量比为1：0.25-0.30；所述丙烯酸胶乳液的固含量为40-50％；含磷化合物为五氧化二磷或多聚磷酸。
在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸胶乳液的制备方法包括如下步骤，
S1、将丙烯酸单体、有机硅单体和乳化剂混合，以1000-3000rpm的转速搅拌分散10-20min得到预乳化水分散液；
S2、向部分S1步骤所述的预乳化水分散液加入部分引发剂进行乳化聚合0.5-1h，得到种子乳液；
S3、向S2步骤所述种子乳液中加入剩余的引发剂和剩余的预乳化水分散液进行乳化聚合2-4h，得到丙烯酸胶乳液。
在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸羟乙酯。
在本发明的一个实施例中，所述有机硅单体为八乙烯基环四硅和/或四甲基四乙烯基环四硅氧烷。丙烯酸胶乳液制备过程中在丙烯酸单体中加入有机硅单体，使得有机硅单体的碳碳双键同由丙烯酸单体聚合形成的高分子主链进行枝接，得到含硅氧键枝接的分子结构，改善了酯化催化剂的耐高温性。
在本发明的一个实施例中，所述乳化剂为CO-459乳化剂和/或NPES 45乳化剂。
在本发明的一个实施例中，所述引发剂为过硫化物，所述过硫化物为过硫酸铵。
在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸单体、有机硅单体、乳化剂和引发剂的质量比为100：6-10：0.5-1.5：0.1-0.3。
在本发明的一个实施例中，在S2步骤中，所述部分预乳化水分散液占全部预乳化水分散液质量的10-30％；所述部分引发剂占全部引发剂的10-30％。
在本发明的一个实施例中，在S2和S3步骤中，乳化聚合的温度为70-85℃。
本发明的第二个目的是提供一种酯化催化剂的制备方法，包括以下步骤，向丙烯酸胶乳液中加入含磷化合物混匀，50-70℃反应得到所述酯化催化剂。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明酯化催化剂降低了适用酸催化酯化反应的生产成本、减少了设备的腐蚀更新，解决了传统工艺易造成环境污染的诟病。
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，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
一种酯化催化剂及其制备方法，具体包括以下步骤：
A、丙烯酸胶乳液的制备
配比原料，以丙烯酸单体质量为100wt％计：
丙烯酸单体：质量比为0.84：1的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯；
0.2wt％引发剂：过硫酸铵引发剂；
1wt％乳化剂：质量比为1.5：1的CO-459乳化剂和NPES 45乳化剂；
8wt％有机硅单体：四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
(1)在烧瓶中投入丙烯酸单体、乳化剂、碳酸氢钠和水，并调节温度至80℃，在高速剪切机上1000rpm转速下机械搅拌20min，得到预乳化水分散液。
(2)取占全部预乳化水分散液质量的10％的乳化水分散液、占全部过硫酸铵引发剂质量的10％的过硫酸铵，投入到配置有恒压滴液装置、搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500mL四口烧瓶中，并通入氮气保护，调节温度至70℃，聚合1h，得到有蓝光的种子乳液。
(3)将剩余剩余的过硫化物引发剂和剩余预乳化水分散液加入恒压滴液装置，并调节温度至70℃，并向上述种子乳液中开始缓慢滴加，控制滴加速率为55滴/min。至滴加结束后，恒温反应4h。
(4)用氨水调节反应液pH至7左右，用滤网过滤，得到水性丙烯酸胶乳液。
B、酯化催化剂的制备
在装有回流冷凝器的2000mL反应釜中加入丙烯酸胶乳液500g，开启冷却水，慢慢从加料口中投入五氧化二磷150g，分多次加入，约3h加完，注意反应温度不超60℃，投料毕搅拌30min，放料至聚丙烯料盘，冷却凝固得块状催化剂，然后将块状物粉碎装袋即得固体酯化催化剂。
在圆底烧瓶中加入5mmol甘油和碳酸二甲酯5mmol以及甘油质量4％催化剂，在90℃下磁力搅拌冷凝回流反应3h。反应结束后，混合物冷却到室温。同等条件下，相比以浓硫酸作为酯化催化剂的催化反应，其酯化反应时间比硫酸法缩短5h，并且要求不高的酯化反应可以过滤套用，节约了催化剂的使用量。
实施例2
一种酯化催化剂及其制备方法，具体包括以下步骤：
A、丙烯酸胶乳液的制备
配比原料，以丙烯酸单体质量为100wt％计：
丙烯酸单体：质量比为0.84：1的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯；
0.2wt％引发剂：过硫酸铵引发剂；
1wt％乳化剂：质量比为1.5：1.2的CO-459乳化剂和NPES 45乳化剂；
6wt％有机硅单体：四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
(1)在烧瓶中投入丙烯酸单体、乳化剂、碳酸氢钠和水，并调节温度至80℃，在高速剪切机上1000rpm转速下机械搅拌20min，得到预乳化水分散液。
(2)取占全部预乳化水分散液质量的10％的乳化水分散液、占全部过硫酸铵引发剂质量的10％的过硫酸铵，投入到配置有恒压滴液装置、搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500mL四口烧瓶中，并通入氮气保护，调节温度至70℃，聚合1h，得到有蓝光的种子乳液。
(3)将剩余剩余的过硫化物引发剂和剩余预乳化水分散液加入恒压滴液装置，并调节温度至70℃，并向上述种子乳液中开始缓慢滴加，控制滴加速率为55滴/min。至滴加结束后，恒温反应4h。
(4)用氨水调节反应液pH至7左右，用滤网过滤，得到水性丙烯酸胶乳液。
B、酯化催化剂的制备
在装有回流冷凝器的2000mL反应釜中加入丙烯酸胶乳液520g，开启冷却水，慢慢从加料口中投入五氧化二磷150g，分多次加入，约3h加完，注意反应温度不超60℃，投料毕搅拌45min，放料至聚丙烯料盘，冷却凝固得块状催化剂，然后将块状物粉碎装袋即得固体酯化催化剂。
在圆底烧瓶中加入5mmol甘油和碳酸二甲酯5mmol以及甘油质量3％催化剂，在90℃下磁力搅拌冷凝回流反应4h。反应结束后，混合物冷却到室温。同等条件下，相比以浓硫酸作为酯化催化剂的催化反应，其酯化反应时间比硫酸法缩短5h。
实施例3
一种酯化催化剂及其制备方法，具体包括以下步骤：
A、丙烯酸胶乳液的制备
配比原料，以丙烯酸单体质量为100wt％计：
丙烯酸单体：质量比为0.84：1的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯；
0.2wt％引发剂：过硫酸铵引发剂；
1wt％乳化剂：质量比为1.5：1的CO-459乳化剂和NPES 45乳化剂；
9wt％有机硅单体：四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
(1)在烧瓶中投入丙烯酸单体、乳化剂、碳酸氢钠和水，并调节温度至80℃，在高速剪切机上1000rpm转速下机械搅拌20min，得到预乳化水分散液。
(2)取占全部预乳化水分散液质量的10％的乳化水分散液、占全部过硫酸铵引发剂质量的10％的过硫酸铵，投入到配置有恒压滴液装置、搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500mL四口烧瓶中，并通入氮气保护，调节温度至70℃，聚合1h，得到有蓝光的种子乳液。
(3)将剩余剩余的过硫化物引发剂和剩余预乳化水分散液加入恒压滴液装置，并调节温度至70℃，并向上述种子乳液中开始缓慢滴加，控制滴加速率为55滴/min。至滴加结束后，恒温反应4h。
(4)用氨水调节反应液pH至7左右，用滤网过滤，得到水性丙烯酸胶乳液。
B、酯化催化剂的制备
在装有回流冷凝器的2000mL反应釜中加入丙烯酸胶乳液515g，开启冷却水，慢慢从加料口中投入多聚磷酸145g，分多次加入，约3h加完，注意反应温度不超60℃，投料毕搅拌40min，放料至聚丙烯料盘，冷却凝固得块状催化剂，然后将块状物粉碎装袋即得固体酯化催化剂。
在圆底烧瓶中加入5mmol甘油和碳酸二甲酯5mmol以及甘油质量5％催化剂，在90℃下磁力搅拌冷凝回流反应2h。反应结束后，混合物冷却到室温。同等条件下，相比以浓硫酸作为酯化催化剂的催化反应，其酯化反应时间比硫酸法缩短5h。
实施例4
一种酯化催化剂及其制备方法，具体包括以下步骤：
A、丙烯酸胶乳液的制备
配比原料，以丙烯酸单体质量为100wt％计：
丙烯酸单体：质量比为0.84：1的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯；
0.2wt％引发剂：过硫酸铵引发剂；
1wt％乳化剂：质量比为1.6：1的CO-459乳化剂和NPES 45乳化剂；
8wt％有机硅单体：四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
(1)在烧瓶中投入丙烯酸单体、乳化剂、碳酸氢钠和水，并调节温度至80℃，在高速剪切机上1000rpm转速下机械搅拌25min，得到预乳化水分散液。
(2)取占全部预乳化水分散液质量的10％的乳化水分散液、占全部过硫酸铵引发剂质量的10％的过硫酸铵，投入到配置有恒压滴液装置、搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500mL四口烧瓶中，并通入氮气保护，调节温度至70℃，聚合1h，得到有蓝光的种子乳液。
(3)将剩余剩余的过硫化物引发剂和剩余预乳化水分散液加入恒压滴液装置，并调节温度至70℃，并向上述种子乳液中开始缓慢滴加，控制滴加速率为55滴/min。至滴加结束后，恒温反应4h。
(4)用氨水调节反应液pH至7左右，用滤网过滤，得到水性丙烯酸胶乳液。
B、酯化催化剂的制备
在装有回流冷凝器的2000mL反应釜中加入丙烯酸胶乳液500g，开启冷却水，慢慢从加料口中投入多聚磷酸140g，分多次加入，约3h加完，注意反应温度不超60℃，投料毕搅拌40min，放料至聚丙烯料盘，冷却凝固得块状催化剂，然后将块状物粉碎装袋即得固体酯化催化剂。
在圆底烧瓶中加入5mmol甘油和碳酸二甲酯5mmol以及甘油质量3.5％催化剂，在90℃下磁力搅拌冷凝回流反应3.5h。反应结束后，混合物冷却到室温。同等条件下，相比以浓硫酸作为酯化催化剂的催化反应，其酯化反应时间比硫酸法缩短5h。
实施例5
一种酯化催化剂及其制备方法，具体包括以下步骤：
A、丙烯酸胶乳液的制备
配比原料，以丙烯酸单体质量为100wt％计：
丙烯酸单体：质量比为0.84：1的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯；
0.25wt％引发剂：过硫酸铵引发剂；
1wt％乳化剂：质量比为1.5：1的CO-459乳化剂和NPES 45乳化剂；
10wt％有机硅单体：四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
(1)在烧瓶中投入丙烯酸单体、乳化剂、碳酸氢钠和水，并调节温度至80℃，在高速剪切机上1000rpm转速下机械搅拌25min，得到预乳化水分散液。
(2)取占全部预乳化水分散液质量的10％的乳化水分散液、占全部过硫酸铵引发剂质量的10％的过硫酸铵，投入到配置有恒压滴液装置、搅拌器、冷凝管和氮气通入管的500mL四口烧瓶中，并通入氮气保护，调节温度至70℃，聚合1h，得到有蓝光的种子乳液。
(3)将剩余剩余的过硫化物引发剂和剩余预乳化水分散液加入恒压滴液装置，并调节温度至65℃，并向上述种子乳液中开始缓慢滴加，控制滴加速率为55滴/min。至滴加结束后，恒温反应4h。
(4)用氨水调节反应液pH至7左右，用滤网过滤，得到水性丙烯酸胶乳液。
B、酯化催化剂的制备
在装有回流冷凝器的2000mL反应釜中加入丙烯酸胶乳液500g，开启冷却水，慢慢从加料口中投入五氧化二磷140g，分多次加入，约3h加完，注意反应温度不超60℃，投料毕搅拌30min，放料至聚丙烯料盘，冷却凝固得块状催化剂，然后将块状物粉碎装袋即得固体酯化催化剂。
在圆底烧瓶中加入5mmol甘油和碳酸二甲酯5mmol以及甘油质量4.5％催化剂，在90℃下磁力搅拌冷凝回流反应2.5h。反应结束后，混合物冷却到室温。同等条件下，相比以浓硫酸作为酯化催化剂的催化反应，其酯化反应时间比硫酸法缩短5h。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种酯化催化剂，其特征在于，包括丙烯酸胶乳液和含磷化合物，所述丙烯酸胶乳液和含磷化合物的质量比为1：0.25-0.30；所述丙烯酸胶乳液的固含量为40-50％；含磷化合物为五氧化二磷或多聚磷酸。
2.根据权利要求1所述的酯化催化剂，其特征在于，所述丙烯酸胶乳液的制备方法包括如下步骤，
S1、将丙烯酸单体、有机硅单体和乳化剂混合，以1000-3000rpm的转速搅拌分散10-20min得到预乳化水分散液；
S2、向部分S1步骤所述的预乳化水分散液加入部分引发剂进行乳化聚合0.5-1h，得到种子乳液；
S3、向S2步骤所述种子乳液中加入剩余的引发剂和剩余的预乳化水分散液进行乳化聚合2-4h，得到丙烯酸胶乳液。
3.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸羟乙酯。
4.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，所述有机硅单体为八乙烯基环四硅和/或四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
5.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，所述乳化剂为CO-459乳化剂和/或NPES 45乳化剂。
6.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，所述引发剂为过硫化物，所述过硫化物为过硫酸铵。
7.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，所述丙烯酸单体、有机硅单体、乳化剂和引发剂的质量比为100：6-10：0.5-1.5：0.1-0.3。
8.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，在S2步骤中，所述部分预乳化水分散液占全部预乳化水分散液质量的10-30％；所述部分引发剂占全部引发剂的10-30％。
9.根据权利要求2所述的酯化催化剂，其特征在于，在S2和S3步骤中，乳化聚合的温度为70-85℃。
10.权利要求1-9任一项所述的酯化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，向丙烯酸胶乳液中加入含磷化合物混匀，50-70℃反应得到所述酯化催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111546500.1A CN114177941B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种酯化催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111546500.1A CN114177941B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种酯化催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114177941A true CN114177941A (zh) | 2022-03-15 |
| CN114177941B CN114177941B (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=80605448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111546500.1A Active CN114177941B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种酯化催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114177941B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101073773A (zh) * | 2007-06-26 | 2007-11-21 | 华中师范大学 | 用于微波水处理的铁碳复合纳米催化剂及其制备方法 |
| CN104882756A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-02 | 安徽天宇机电有限公司 | 一种高防水金属石墨电刷材料及其制备方法 |
| CN108707444A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-10-26 | 太仓运通新材料科技有限公司 | 水性丙烯酸压敏胶及其制备方法 |
| WO2019052203A1 (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 江苏景宏新材料科技有限公司 | 一种嵌段结构的丙烯酸压敏胶乳液的制备方法 |
| CN111454394A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-07-28 | 昆明理工大学 | 一种水性丙烯酸复合树脂及其制备方法 |
| CN113522357A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-22 | 山东瑞博龙化工科技股份有限公司 | 一种离子液体催化剂及其制备方法与应用 |
-
2021
- 2021-12-16 CN CN202111546500.1A patent/CN114177941B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101073773A (zh) * | 2007-06-26 | 2007-11-21 | 华中师范大学 | 用于微波水处理的铁碳复合纳米催化剂及其制备方法 |
| CN104882756A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-02 | 安徽天宇机电有限公司 | 一种高防水金属石墨电刷材料及其制备方法 |
| WO2019052203A1 (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 江苏景宏新材料科技有限公司 | 一种嵌段结构的丙烯酸压敏胶乳液的制备方法 |
| CN108707444A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-10-26 | 太仓运通新材料科技有限公司 | 水性丙烯酸压敏胶及其制备方法 |
| CN111454394A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-07-28 | 昆明理工大学 | 一种水性丙烯酸复合树脂及其制备方法 |
| CN113522357A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-22 | 山东瑞博龙化工科技股份有限公司 | 一种离子液体催化剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 宋春莲等: ""多聚磷酸催化合成乙酸异戊酯的研究"", 《 牡丹江师范学院学报（自然科学版）》, no. 4, pages 21 - 22 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114177941B (zh) | 2024-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5362826A (en) | Method of preparing macrmonomer compositions | |
| US5721310A (en) | Low VOC emulsion | |
| US4081419A (en) | Process for producing a polymer emulsion | |
| EP1916262B1 (en) | Method of taking (meth)acrylic ester polymer out of liquid reaction mixture | |
| CN103087221A (zh) | 一种聚合物加氢反应方法 | |
| CN111499780A (zh) | 一种聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成方法 | |
| CN101671532B (zh) | 乳液型压敏胶的制备方法 | |
| CA2088782A1 (en) | Polymerization of selected vinyl monomers | |
| CN114177941A (zh) | 一种酯化催化剂及其制备方法 | |
| US4760152A (en) | Pyrrolidonyl acrylate block polymers | |
| CA2707984A1 (en) | Semi-continuous integrated process for the production of high impact vinyl aromatic (co)polymers by anionic/radical polymerization in sequence | |
| CN109929123B (zh) | 聚合物乳液及其制备方法 | |
| DE10103709A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion durch radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisation | |
| US3862091A (en) | Quaternized n-vinyl lactam polymeric compositions and mannich adducts thereof | |
| CN105859932B (zh) | 一种稀土异戊橡胶催化剂工艺方法 | |
| WO2006089939A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer wässrigen polymerisatdispersion | |
| CN1646569A (zh) | 有机引发剂和保护胶体在聚合反应期间的共计量加入 | |
| Taylor | Synthesis of polymer dispersions | |
| CN1796431A (zh) | 一种聚氨酯型反应性乳化剂的制备方法 | |
| CN110229260A (zh) | N-氢-b-乙烯基-1,2-二氢-1-氮杂-2-硼杂萘的间规聚合物及其制法与应用 | |
| DE60302320T2 (de) | Verfahren zur lebenden Radikalpolymerisation olefinisch ungesättigter Monomere | |
| Bannerjee et al. | Stereochemistry of polymerization of triphenylmethyl and diphenylmethyl methacrylate under group-transfer conditions | |
| CN113214417B (zh) | 一种使用茂金属催化剂制备聚丙烯的方法 | |
| CN113980536B (zh) | 一种甲醛吸收乳液及其制备方法和应用 | |
| WO2024130825A1 (zh) | 一种大粒径聚丁二烯胶乳的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |