CN114181084A - 一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，向含主要杂质为甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯小分子聚合物的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品中加入阻聚剂，混合后进行两次分子蒸馏：第一次分子蒸馏分离出绝大部分甲基丙烯酸羟乙酯及少量乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，收集后用于再生产；第二次分子蒸馏获得主含高于98%的乙酰乙酸基甲基丙烯酸羟乙酯。该方法能有效防止蒸馏过程中甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的自聚，所得产品纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法。
背景技术
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（简称AAEM）是目前研发价值较高的一种甲基丙烯酸单体，是一种理想的自交联丙烯酸乳液单体，具有低毒、易反应等特点，其分子内含有双羧基和乙烯基的特殊结构使其在丙烯酸乳液聚合、改性高聚物、水性涂料和医疗卫生等行业有着广泛的用途。以不饱合聚酯树脂为基础的树脂、UV 光固化、高聚物改性以及涂料工业等领域具有广泛的用途，工业应用发展潜力巨大。
AAEM的合成大部分用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和乙酰乙酸乙酯为原料进行酯交换反应制得，目前AAEM产品主要难点在于后处理的分离，由于HEMA和AAEM极性相近，分离较为困难，产品的纯度主要受到HEMA的影响，目前尚无较为有效分离的报道，受制于后处理困难的原因，国外如美国伊士曼、瑞士龙沙等公司的AAEM产业化产品中HEMA含量也较高，产品纯度较低，低于95%。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括以下步骤：
向含主要杂质为甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯小分子聚合物的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品中加入阻聚剂，混合后进行两次分子蒸馏：第一次分子蒸馏分离出绝大部分甲基丙烯酸羟乙酯及少量乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，收集后用于再生产；第二次分子蒸馏获得主含高于98%的乙酰乙酸基甲基丙烯酸羟乙酯。
所述第一次分子蒸馏在压力10-20Pa、温度50-55℃的条件下进行。
所述第二次分子蒸馏在压力0-5Pa、温度70-75℃的条件下进行。
所述阻聚剂的用量为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品质量的1%-5%。
所述阻聚剂为羟基苯甲醚和阻聚剂ZJ-705。
所述羟基苯甲醚和阻聚剂ZJ-705的质量比为1-3∶1。
本发明所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，通过羟基苯甲醚和阻聚剂ZJ-705的联合使用，能有效阻止蒸馏过程中甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的自聚；采用合理有效的温度、压力条件进行分子蒸馏，成功实现了甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的分离，甲基丙烯酸羟乙酯的分离带出了少量乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，可作为原料回收利用进行再次反应，分离出的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯产品纯度较高，高于98%。
本发明具有以下优点：
1、通过优选阻聚剂组合以及较低的蒸馏温度，有效防止了蒸馏过程中甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的自聚；
2、通过优选压力和温度的分子蒸馏方式，实现了甲基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯分离，得到纯度高于98%的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯；
3、甲基丙烯酸羟乙酯的分离含有少量的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，可作为原料重新反应，成功实现了物料的回收。
附图说明
图1为实施例1制备的AAEM的气相色谱图谱图。
具体实施方式
以下通过实施例说明本发明技术方案的可实施性，而不应将本发明的保护范围限制在以下的具体实施例上。
实施例1
将100g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品、2g羟基苯甲醚、1g ZJ-705加入到分子蒸馏装置中，在15Pa压力下进行蒸馏，收集54℃下的馏分，共计46g，经气相色谱检测甲基丙烯酸羟乙酯含量85.4%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量14.5%；继续在2Pa压力下进行蒸馏，收集74℃馏分，获得52g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯。经气相色谱检测甲基丙烯酸羟乙酯含量1.4%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量98.5%。
实施例2
将200g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品、3g羟基苯甲醚、2g ZJ-705加入到分子蒸馏装置中，在10Pa压力下进行蒸馏，收集50℃下的馏分，共计93g，经气相色谱检测甲基丙烯酸羟乙酯含量88.5%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量11.5%；继续在5Pa压力下进行蒸馏，收集75℃馏分，获得105g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯。
实施例3
将280g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品、4g羟基苯甲醚、2g ZJ-705加入到分子蒸馏装置中，在20Pa压力下进行蒸馏，收集55℃下的馏分，共计115g，经气相色谱检测甲基丙烯酸羟乙酯含量86.5%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量12.9%；继续在3Pa压力下进行蒸馏，收集74℃馏分，获得158g乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯。
对上述实施例制备的AAEM进行气相色谱测试，测试使用的仪器、方法和结果如下：
测试仪器：气相色谱仪7890A(配氢火焰离子化检测器)：安捷伦科技有限公司；
测试方法：用气相色谱法，在选定的工作条件下，使样品气化后经色谱柱分离，用氢火焰离子化检测器检测，采用峰面积百分比法定量，得到乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的含量；
测试结果：实施例1制备的产品，甲基丙烯酸羟乙酯含量1.4%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量98.5%。实施例2制备的产品，甲基丙烯酸羟乙酯含量1.5%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量98.4%。实施例3制备的产品，甲基丙烯酸羟乙酯含量1.2%，乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯含量98.7%。
附图1为实施例1制备的AAEM的气相色谱图谱图，经过气相色谱仪采用峰面积百分比法检测，可以得出AAEM的产品主含量为98.5%，HEMA含量为1.4%。
Claims (6)
1.一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于包括以下步骤：
向含主要杂质为甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯小分子聚合物的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品中加入阻聚剂，混合后进行两次分子蒸馏：第一次分子蒸馏分离出绝大部分甲基丙烯酸羟乙酯及少量乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，收集后用于再生产；第二次分子蒸馏获得主含高于98%的乙酰乙酸基甲基丙烯酸羟乙酯。
2.根据权利要求1所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于：所述第一次分子蒸馏在压力10-20Pa、温度50-55℃的条件下进行。
3.根据权利要求1所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于：所述第二次分子蒸馏在压力0-5Pa、温度70-75℃的条件下进行。
4.根据权利要求1所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于：所述阻聚剂的用量为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯粗品质量的1%-5%。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于：所述阻聚剂为羟基苯甲醚和阻聚剂ZJ-705。
6.根据权利要求5所述的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的提纯方法，其特征在于：所述羟基苯甲醚和阻聚剂ZJ-705的质量比为1-3∶1。
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