專利名稱：聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，屬有 機(jī)化學(xué)中酯類化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯是聚羧酸類減水劑的活性大單體， 而聚羧酸類減水劑是繼以木鈣為代表的普通減水劑和以萘系為代表 的高效減水劑之后發(fā)展起來的第三代高性能減水劑。這類減水劑摻量 低、減水率大、不離析、不泌水，混凝土坍落度性能保持好，與水泥、摻合料及其它外加劑相容性好；能有效降低混凝土早期的絕熱溫升和 大體積混凝土的溫度裂縫；分子結(jié)構(gòu)設(shè)計上的自由度大，實現(xiàn)減水劑 的高性能化的潛力更大；為推廣使用大摻量粉煤灰、礦渣、鋼渣等工 業(yè)廢料提供技術(shù)保證。聚羧酸類減水劑的合成方法主要以聚乙二醇單 甲醚甲基丙烯酸酯與其他活性單體聚合的方式制得，但聚乙二醇單甲 醚甲基丙烯酸酯的合成方法報道較少，而且報道的方法也多是采用在 酯化反應(yīng)過程中添加有毒溶劑如苯、甲苯、環(huán)己烷等作為帶水溶劑， 如日本專利JP2003327689提出以聚乙二醇單甲醚(EO=25)和甲基 丙烯酸為反應(yīng)原料，以環(huán)己烷為帶水溶劑，進(jìn)行酯化反應(yīng)，最后再通 過蒸餾方式將環(huán)己烷去除從而制得聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯，不 僅生產(chǎn)工藝繁瑣，成本較高，而且對環(huán)境有害。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理，操作簡單，具有較好使用性 能的聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法。 聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的表達(dá)式為CH2=CCOO~[cH2CH20^"CH3 CH3式中n=5~45。本發(fā)明為聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，以聚乙二醇 單甲醚和甲基丙烯酸為原料，其特征在于以對甲苯磺酸或濃硫酸為催 化劑，吩噻嗪或?qū)Ρ蕉訛樽杈蹌┻M(jìn)行酯化反應(yīng)，甲基丙烯酸的加入 方式為將一部分向反應(yīng)容器中直接加入與將剩余部分向反應(yīng)容器中 滴加相結(jié)合，酯化反應(yīng)過程中以同時通氮氣與抽真空相結(jié)合的方式來 帶走生成的水以制得聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯。所述聚乙二醇單甲醚的聚合度可為5~45。所述聚乙二醇單甲醚與甲基丙烯酸的摩爾比可為1.0: 1.5~8.0， 可根據(jù)聚乙二醇單甲醚的不同聚合度做相應(yīng)調(diào)整。所述催化劑的加入量可為聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸總重量 的0.5~5.0%。所述阻聚劑的加入量可為聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸總重量 的250ppm 2000ppm。所述甲基丙烯酸直接加入部分的量可為甲基丙烯酸總重量的40 %~50%。
所述甲基丙烯酸滴加部分的量可為甲基丙烯酸總重量的50%~60 %，滴加時間為3 4小時。所述酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度可為100°C~140°C，反應(yīng)時間為5.5 7.0 小時。所述的氮氣可為普通瓶裝氮氣，其流量可根據(jù)所述真空度做相應(yīng) 調(diào)整。所述抽真空工序中的真空度為前5.0~6.0小時為一0.090MPa 一 0.096MPa，最后0.5 1.0小時為一0.070MPa 一0.085MPa。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點和積極效果 1 、采用同時通氮氣與抽真空相結(jié)合的方式來帶走酯化反應(yīng)過程 中產(chǎn)生的水，工藝簡單，能有效降低成本。2、 合理選用對甲苯磺酸或濃硫酸為催化劑，吩噻嗪或?qū)Ρ蕉?為阻聚劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，不采用有毒溶劑做帶水劑， 從而對環(huán)境友好。3、 由本發(fā)明合成的聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯，具有不飽和度高、酯化率高、反應(yīng)活性好等特點，適用于高性能聚羧酸類減水劑的合成領(lǐng)域。
具體實施方式
實施例1:在反應(yīng)釜中加入M43份聚乙二醇單甲醚(聚合度n為17)， 193 份甲基丙烯酸，攪拌下加入36.6份對甲苯磺酸，0.8份吩噻嗪，接恒 壓滴液及蒸餾裝置，調(diào)整氮氣通入量，使真空度維持在-0.093MPa 一0.095MPa，升溫至100°C~140°C， 1小時后開始滴加193份甲基丙 烯酸，3.5小時滴加完畢，反應(yīng)5.5小時后調(diào)大氮氣通入量，使真空 度維持-0.075MPa 一0.080MPa條件下，繼續(xù)反應(yīng)40分鐘，降溫得聚 乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯。實施例2:在反應(yīng)釜中加入1539份聚乙二醇單甲醚(聚合度n為45)， 185 份甲基丙烯酸，攪拌下加入17份濃硫酸，1.7份對苯二酚，接恒壓滴 液及蒸餾裝置，調(diào)整氮氣通入量，使真空度維持在-0.094MPa 一 0.096MPa，升溫至100°C~140°C， 1小時后開始滴加185份甲基丙烯 酸，4小時滴加完畢，反應(yīng)6.0小時后調(diào)大氮氣通入量，使真空度維 持-0.070MPa 一0.075MPa條件下，繼續(xù)反應(yīng)40分鐘，降溫得聚乙二 醇單甲醚甲基丙烯酸酯。上述實施例中反應(yīng)方程式為<formula>formula see original document page 7</formula>
權(quán)利要求
1、一種聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，以聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸為原料，其特征在于以對甲苯磺酸或濃硫酸為催化劑，吩噻嗪或?qū)Ρ蕉訛樽杈蹌┻M(jìn)行酯化反應(yīng)，甲基丙烯酸的加入方式為將一部分向反應(yīng)容器中直接加入與將剩余部分向反應(yīng)容器中滴加相結(jié)合，酯化反應(yīng)過程中以同時通氮氣與抽真空相結(jié)合的方式來帶走生成的水以制得聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯。
2、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述聚乙二醇單甲醚的聚合度為5~45。
3、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述聚乙二醇單甲醚與甲基丙烯酸的摩爾比為1.0: 1.5~8.0。
4、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述催化劑的加入量為聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸總 重量的0.5~5.0%。
5、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述阻聚劑的加入量為聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸總 重量的250ppm 2000ppm。
6、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述甲基丙烯酸直接加入部分的量為甲基丙烯酸總重量 的40%~50%。
7、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述甲基丙烯酸滴加部分的量為甲基丙烯酸總重量的50 % 60 % ，滴加時間為3~4小時。
8、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為100°C~140°C，反應(yīng)時間為 5.5~7.0小時。
9、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述的氮氣為普通瓶裝氮氣。
10、 按權(quán)利要求1所述聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法， 其特征在于所述抽真空工序中的真空度為前5.0~6.0小時為一 0.090MPa 一0.096MPa ， 最后0.5~1.0小時為_ 0.070MPa 一 0.085MPa。
全文摘要
一種聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯的合成方法，屬有機(jī)化學(xué)中酯類化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域，以聚乙二醇單甲醚和甲基丙烯酸為原料，以對甲苯磺酸或濃硫酸為催化劑，吩噻嗪或?qū)Ρ蕉訛樽杈蹌┻M(jìn)行酯化反應(yīng)，甲基丙烯酸的加入方式為將一部分向反應(yīng)容器中直接加入與將剩余部分向反應(yīng)容器中滴加相結(jié)合，酯化反應(yīng)過程中以同時通氮氣與抽真空相結(jié)合的方式來帶走生成的水以制得聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯。本發(fā)明采用同時通氮氣與抽真空相結(jié)合的方式來帶走酯化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水，工藝簡單，能有效降低成本；同時合理選用催化劑和阻聚劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，不采用有毒溶劑做帶水劑，從而對環(huán)境友好。
文檔編號C07C69/00GK101117378SQ20071007015
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者孟照平, 朱紅軍, 王偉松, 王新榮, 王勝利 申請人:王偉松