專利名稱：烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的制備方法，屬于可聚合表面活性劑的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯是一類非離子可聚合表面活性劑。烷基聚氧乙 烯醚型非離子表面活性劑是由具有活潑氫的脂肪醇(親油基)和環(huán)氧乙烷(親水基)聚合制得，并且可通過(guò)調(diào)整親油基團(tuán)(脂肪醇基)和親水基團(tuán)(聚氧化乙烯基團(tuán))的比例調(diào)整自身的親水親油平衡值。由于烷基聚氧乙烯醚具有良好的乳化性、去污性、水溶性、耐鹽性、耐酸堿性和抗靜電性，可作增溶劑、分散劑、抗靜電劑、乳化劑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)清洗及乳化分散，印染工業(yè)中還可用作勻染劑。將丙烯酸或甲基丙烯酸弓I入烷基聚氧乙烯醚中，合成了具有聚合活性的非離子表面活性劑。以烷基聚聚氧乙烯醚丙烯酸酯或聚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸烷基酯為單體，通過(guò)均聚合或共聚合制備出不同應(yīng)用需求的涂料，增稠劑，絮凝劑，紡織印染穩(wěn)定劑，化妝品懸浮劑。公開(kāi)號(hào)為CN1316398的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種甲酯聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的制備方法，該方法將甲基聚氧乙烯醚，對(duì)苯二酚、對(duì)苯磺酸放人反應(yīng)器內(nèi)，在85±3°C的溫度下，攪拌使對(duì)苯二酚和對(duì)甲苯磺酸完全溶解后，向容器內(nèi)滴加甲基丙烯酸甲酯，控制滴加速度，在15±5分鐘內(nèi)滴完，然后保持溫度在85±3°C范圍內(nèi)，反應(yīng)8±0. 5小時(shí)，反應(yīng)生成甲酯聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯。但是該專利采用有機(jī)酸催化劑，產(chǎn)品分離提純后處理復(fù)雜。公開(kāi)號(hào)為CN101215118的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了共聚型聚羧酸類減水劑及其大分子單體的制備方法，它以不同分子量的甲氧基單封端聚氧乙烯醚與丙烯酸或甲基丙烯酸為原料，采用固體超強(qiáng)酸SO42VFe2O3或S042_/Ti02為催化劑，通過(guò)烷基聚氧乙烯醚與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸，經(jīng)酯化或酯交換反應(yīng)制備烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯。該專利所采用的固體超強(qiáng)酸容易與產(chǎn)物分離，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，且可重復(fù)使用，但是固體超強(qiáng)酸制備麻煩，使用成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出了一種樹(shù)脂固體酸催化劑制備烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的新工藝，該方法生產(chǎn)成本低，環(huán)保，烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯收率和質(zhì)量高。本發(fā)明結(jié)合有機(jī)強(qiáng)酸和固體超強(qiáng)酸催化酯化反應(yīng)的工藝優(yōu)點(diǎn)，采用樹(shù)脂固體酸作為催化劑催化烷基聚氧乙烯醚與丙烯酸或甲基丙烯酸酯化反應(yīng)合成烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯。所采用的樹(shù)脂固體酸催化劑成本低廉，既具有很高的酯化催化活性，不溶于反應(yīng)體系，在反應(yīng)結(jié)束后，易于通過(guò)固液分離脫除，又可重復(fù)使用，顯著提高烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的收率和質(zhì)量，而其減少了環(huán)境污染，降低了生產(chǎn)成本，便于工業(yè)化。本發(fā)明所指的烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種烷基聚氧こ烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧こ烯醚甲基丙烯酸酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)原料脫水將烷基聚氧こ烯醚通過(guò)共沸劑脫水； (2)反應(yīng)待混合物脫水結(jié)束后，降溫，加入阻聚劑、樹(shù)脂固體酸催化劑以及丙烯酸或甲基丙烯酸，加熱控制反應(yīng)溫度為70-120°C，攪拌，反應(yīng)，共沸脫去酯化反應(yīng)生成的水；通過(guò)薄層色譜法點(diǎn)板跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，展開(kāi)劑為體積比2 10 I的氯仿和異丙醇；當(dāng)硅膠點(diǎn)板上烷基聚氧こ烯的點(diǎn)消失即停止反應(yīng)；阻聚劑的用量為丙烯酸或甲基丙烯酸質(zhì)量的O.01-1%，阻聚劑選用對(duì)苯ニ酚、對(duì)苯醌、酚噻嗪、β -苯基萘胺、對(duì)叔丁基鄰苯ニ酚和亞甲基藍(lán)中的ー種或多種；丙烯酸或甲基丙烯酸的用量為烷基聚氧こ烯醚的摩爾質(zhì)量的1-10倍；樹(shù)脂固體酸催化劑的用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的1% -50% ； (3)分離提純反應(yīng)體系降至室溫，過(guò)濾，收集樹(shù)脂固體酸催化劑；濾液經(jīng)減壓蒸餾抽出共沸溶劑、丙烯酸或甲基丙烯酸，得到目標(biāo)產(chǎn)物烷基聚氧こ烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧こ烯醚甲基丙烯酸酷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的樹(shù)脂固體酸催化劑是用苯こ烯和ニこ烯苯在制孔劑的作用下經(jīng)懸浮共聚成的珠體，再經(jīng)磺化反應(yīng)得到的具有大孔網(wǎng)狀，平均孔徑為30-55nm，平均粒徑為O. 30-1. 40mm，質(zhì)量全交換容量大于5. OOmmoI/g [H+]，帶有磺酸基團(tuán)的褐色球狀高分子聚合物顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的將烷基聚氧こ烯醚通過(guò)共沸劑脫水是指把烷基聚氧こ烯醚和共沸劑加入反應(yīng)器中，加熱使烷基聚氧こ烯醚溶解，攪拌，再加熱使反應(yīng)混合物共沸脫水，控制共沸脫水的反應(yīng)溫度為60-120°C，直至回流澄清，水相液位不再升高；所述共沸劑用量為烷基聚氧こ烯醚質(zhì)量的50-150%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的方法，其特征在于所述的共沸劑選用正己烷、環(huán)己烷、石油醚、苯、甲苯和ニ甲苯中的ー種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的丙烯酸或甲基丙烯酸的用量為烷基聚氧こ烯醚的摩爾質(zhì)量的2-8倍。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酯或烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的制備方法。該方法先將烷基聚氧乙烯醚通過(guò)共沸劑脫水，然后加入阻聚劑、樹(shù)脂固體酸催化劑以及丙烯酸或甲基丙烯酸，加熱控制反應(yīng)溫度為70-120℃，攪拌，反應(yīng)，共沸脫去酯化反應(yīng)生成的水；過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓蒸餾，得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的反應(yīng)過(guò)程中，選用了樹(shù)脂固體酸作為催化劑，該催化劑不溶于反應(yīng)體系，在反應(yīng)結(jié)束后，易于通過(guò)固液分離脫除，且可重復(fù)使用，降低了成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，本發(fā)明選用具有生態(tài)環(huán)保性的烷基聚氧乙烯醚為原料，制備的烷基聚氧乙烯醚丙烯酸(甲基丙烯酸)酯類非離子型可聚合表面活性劑具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C07C69/54GK102617849SQ20121004119
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者任碧野, 馮潤(rùn)強(qiáng), 蓸賢武, 高明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)