论文部分内容阅读
丙烯酸烯丙酯(ALA)属特种丙烯酸酯,因其分子结构中含有两个反应活性高的C=C双键,可以提供聚合反应中第二阶段有效的双功能基,将两条含有不饱和键的聚合物分子链(或者分子基团)连接起来,所以可作为接枝剂来提高PVC抗冲改性剂ACR的增韧效果。另外还应用于橡胶改性剂、涂料改性剂等,使其具有很好的抗药品性、冲击强度、粘合力、硬度和低缩水性等。正是由于丙烯酸烯丙酯分子中含有两个C=C双键,且含有活泼α-H,比一般丙烯酸酯更易发生聚合,致使其合成与精制难度大,合成产率低。因此,研究其合成工艺条件与技术意义非常重大。根据酯的合成理论和查阅的文献,经对比分析,最终确定了四条可行的合成路线：以丙烯酸(AA)与烯丙醇(AL)为原料的直接酯化法、以丙烯酰氯(AC)与AL为原料的酰卤法、以丙烯酸金属盐(SA)与氯丙烯(ALC)为原料的羧酸盐法、以丙烯酸甲酯(MA)与烯丙醇(AL)为原料的酯交换法。经实验研究,确定每种合成方法的适宜合成条件。又对四种实验方法进行了综合分析比较,最后得出适宜实验室制备丙烯酸烯丙酯(ALA)的方法是酰卤法,有工业前景的方法是酯交换法。对酯交换法制备ALA的合成条件进行了优化,最适宜的反应条件是：以MA与AL为原料,原料比为3.5：1；选择对甲苯磺酸为反应催化剂,其用量为1mol的AL使用8 g左右,浓硫酸有很强的氧化性与脱水性,使产物颜色变深；选择对苯二酚与对甲氧基苯酚(两个组分的质量比为1：1)为反应的阻聚体系,其用量为9 g(1 mol的AL),可以有效地起到阻聚作用。按以上反应条件进行反应,酯化率高达84%以上,且反应产物色度浅,产品质量好。对酰卤法制备ALA的合成条件进行了优化,最适宜的反应条件是：AC与AL为原料,其AC与AL物质的量之比为1：1.2；选择甲基吡啶为缚酸剂,其用量为1mol的AC使用25g缚酸剂,滴加速度为3ml/min。按上述的条件进行酯化反应,产率达90%以上。而且,产物易于纯化,产品纯度高。对预处理后的ALA粗酯产品精纯条件进行了优化,最适宜的纯化条件为：选择对甲氧基苯酚与CuCl(两个组分的质量比为1：1)为精馏反应的阻聚体系,精纯实验的阻聚剂用量为7g(100g粗酯),收集2.5kPa,51-53℃的馏分。最终,ALA的得率达94%以上,产品纯度达98%以上。