一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法技术

本发明专利技术三羟甲基丙烷三丙烯酸酯制备方法，相对于现有技术，通过树脂交换吸附来去除或降低反应产物中未反应物，不同中和、萃取、水洗工艺，生产过程基本无洗涤废水产生，减少了生产过程中废水的排放，交换树脂吸附饱和可以回收经活化后再利用，是一种节能减耗环保新工艺。其次，不用水洗，无产物被水洗涤浪费，提高了产品收率，可增加收率5%以上。

Preparation method of three hydroxymethyl propane three acrylate

The present invention trihydroxymethylenepropane three three acrylate preparation method, compared with the prior art, to remove or reduce the unreacted reaction product by resin adsorption, different neutralization, extraction, washing process, the production process without washing wastewater, reduce the waste water in the production process emissions exchange resin adsorption saturation can be recovered after activation after use, is a kind of energy-saving new technology of environmental protection. Secondly, without washing, no product is washed and wasted by water, so that the yield can be increased, and the yield can be increased by more than 5%.

【技术实现步骤摘要】
一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法
本专利技术涉及化工涂料领域，特别涉及一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法。
技术介绍
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA），是一种用量很大的三官能丙烯酸酯单体，具有优越的综合性能，不仅固化漆膜性能好，同时具有较强的稀释能力，高反应活性，在诸多领域被应用，如光固化涂料、印刷油墨、粘合剂和复合材料等。目前生产此单体的方法一般是通过直接酯化法，通过酯化反应后，经过碱液中和、萃取、水洗以及真空脱除溶剂，最终得到产品。具体是由三羟甲基丙烷与丙烯酸，在催化剂（如甲基磺酸、对甲基苯磺酸、无机杂多酸）及阻聚剂（如对苯二酚、对羟基苯甲醚、苯酚、硫酸铜、氯化铜、氯化亚铜等一种或几种）的作用下，通过使用带水溶剂（如甲苯、正庚烷、正己烷、环己烷等一种或几种）不断进行酯化脱水，酯化反应结束后，用低浓度碱液中和酯化液中过量的酸、酸性催化剂以及萃取出阻聚剂，最后抽真空脱除带水溶剂。实际生产中，为了增加酯化反应程度，通常丙烯酸是过量10-15%，而过量未反应的丙烯酸、催化剂以及阻聚剂必须去除，现有技术唯一方法是采用上述中和、萃取、水洗的工艺，生产一吨的产品约产生1吨的废水，同时损耗了大量的丙烯酸，不仅废水处理成本高，产品收率也低，是一种极不环保的生产工艺。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种能大幅度减少废水排放，以及提高产品收率的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，制备步骤具体如下：（1）取三羟甲基丙烷31.4wt%，丙烯酸54.5wt%，甲基磺酸催化剂17wt%，对苯二酚920ppm，次磷酸480ppm，环己烷12wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应12-14小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束；（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理；温度控制在20-60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；（3）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品。本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种能大幅度减少废水排放，以及提高产品收率的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法。本专利技术目的实现，主要改进是酯化反应后，用树脂交换吸附代替原有中和、萃取、水洗工艺，通过树脂交换吸附，将反应产物中过量丙烯酸、阻聚剂等吸附到树脂中，使得不需经过中和、萃取就能达到去除产物中未反应的丙烯酸及阻聚剂等的目的，极大的减少了废水的产生，克服了现有技术的不足，实现了本专利技术的目的，实现了清洁、环保生产。具体说，本专利技术二缩三丙二醇二丙烯酸酯制备方法，包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在溶剂中酯化，去酸，去阻聚剂，脱除溶剂，其特征在于酯化结束后的产物经树脂吸附至酸值符合要求，进行抽真空脱除溶剂。本专利技术中树脂交换吸附，主要是去除反应产物中未反应物（如过量丙烯酸、阻聚剂等），试验表明，本专利技术吸附树脂可以是大孔树脂或离子交换树脂或活性分子筛，通过树脂或分子筛的化学及物理吸附作用，将反应产物中未反应物吸附于树脂中。树脂交换吸附，可通过检测产物的酸值（如≤5mgKOH/g）判断是否终止吸附。树脂吸附可采用一种或者两种以上树脂搭配使用，具有更好的吸附效果。树脂吸附饱和后可经过活化后重新使用。本专利技术三羟甲基丙烷三丙烯酸酯制备方法，相对于现有技术，通过树脂交换吸附来去除或降低反应产物中未反应物，不同中和、萃取、水洗工艺，生产过程基本无洗涤废水产生，减少了生产过程中废水的排放，交换树脂吸附饱和可以回收经活化后再利用，是一种节能减耗环保新工艺。其次，不用水洗，无产物被水洗涤浪费，提高了产品收率，可增加收率5%以上。具体实施方式为了便于本领域的技术人员理解，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，实施方式提及的内容并不限定本专利技术的范围。实施例一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，制备步骤具体如下：（1）取三羟甲基丙烷31.4wt%，丙烯酸54.5wt%，甲基磺酸催化剂17wt%，对苯二酚920ppm，次磷酸480ppm，环己烷12wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应12-14小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束；（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理；温度控制在20-60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；（3）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品，收率95%以上。对比例（1）取三羟甲基丙烷（TMP）31.4wt%，丙烯酸54.5wt%，甲基磺酸催化剂17wt%，对苯二酚920ppm，次磷酸480ppm，环己烷12wt%。投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应12-14小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20-50mgKOH/g左右时，表明反应结束。（2）向反应釜中加入10%环己烷后，加入50wt%碱液洗涤，静置分层，取上层有机相，直至上层相酸值接近零。（3）向反应釜中加入50wt%碱液洗涤，静置分层，取上层有机相，直至上层相的阻聚剂被完全萃取。（4）向反应釜中加入蒸馏水25wt%洗涤，静置分层，取上层有机相。（5）开启真空机组，保持真空度-0.09Mpa以上，控制物料温度在60-90℃，脱去溶剂，经冷却得产品，收率88%。以上所述实施例仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：（1）取三羟甲基丙烷31.4wt%，丙烯酸54.5wt%，甲基磺酸催化剂17wt%，对苯二酚920ppm，次磷酸480ppm，环己烷12wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70‑80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80‑91℃，反应12‑14小时，反应结束，取样送检，检测酯化酸值20‑50mgKOH/g左右时，表明反应结束；（2）酯化反应后物料经泵打入又40wt%大孔吸附树脂、40wt%离子交换树脂和20wt%活性分子筛搭配的吸附塔内，控制流速使物料缓慢通过交换吸附树脂进行脱酸处理；温度控制在20‑60℃，检测酸值≤5mgKOH/g，终止吸附；（3）开启真空机组，保持真空度‑0.09Mpa以上，控制物料温度在60‑90℃，脱去溶剂，经冷却得产品。

【技术特征摘要】
1.一种三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，制备步骤具体如下：（1）取三羟甲基丙烷31.4wt%，丙烯酸54.5wt%，甲基磺酸催化剂17wt%，对苯二酚920ppm，次磷酸480ppm，环己烷12wt%；投入反应釜混合搅拌，通空气，打开蒸汽阀门缓慢加热，控制汽压在0.5Mpa左右，1小时升温到70-80℃，并保持30分钟，控制蒸气压为0.5Mpa，反应温度80-91℃，反应12-14小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：练世斌，戴超，
申请(专利权)人：惠州市长润发涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44