[发明专利]一种甲基丙烯酸羟丙酯的连续生产方法

说明书

本发明提供了一种甲基丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，该方法以甲基丙烯酸和环氧丙烷为原料，以磁性分子筛及钛酸四异丙酯为催化剂，在连续微通道反应器中生成甲基丙烯酸羟丙酯，本发明的反应温度显著低于现有技术，实现了甲基丙烯酸羟丙酯的连续、可控、高效生产。

技术领域

本发明属于化工合成领域，具体涉及一种甲基丙烯酸羟丙酯的连续生产方法。

背景技术

甲基丙烯酸羟丙酯是一种无色液体，应用范围很广，主要用于纤维加工、涂料、光固化树脂、胶粘剂、纸张加工、橡胶工业等

目前，甲基丙烯酸羟丙酯一般采用甲基丙烯酸和环氧丙烷直接合成的方法。

如专利CN01914020A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的制备方法，以甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，以三氧化铁为催化剂，并加入对苯二酚进行减压蒸馏得到甲基丙烯酸羟丙酯，但反应需要80℃以上高温且未公布收率；

专利CN02249914A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的合成方法，同样使用甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，以三氧化铁为催化剂，但使用了新型阻聚剂对羟基苯甲醚，能够直接参与聚合，无需除去，阻聚效果显著且用量较少,反应同样需要80℃以上高温；

专利CN02584580A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的制备工艺，同样使用甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，使用了铬系和铁系催化剂，如甲基丙烯酸铬、氯化铬、铁粉、氯化铁等，阻聚剂使用了对苯二酚、对羟基苯甲醚等，反应温度需要90-100℃；

专利CN03274941A开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的制备工艺，同样使用甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，使用了铬系和铁系催化剂，但限定了催化剂为两种且比例为1：1，反应温度需要90℃；

专利CN03288641A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的合成方法，以甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，以磁性分子筛为催化剂，无需使用阻聚剂，实现了催化剂的循环利用，但反应温度仍高达90℃，大生产操作中需要蒸汽控制、难度较大。

由此可见，在以甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料制备甲基丙烯酸羟丙酯的工艺中，技术人员聚焦的方向为催化剂和阻聚剂的筛选和使用，但无论通过何种方法，均需要高温反应，这也是本工艺的难点所在。

发明内容

为了克服现有技术中甲基丙烯酸和环氧丙烷作为其实原料制备甲基丙酸羟丙脂存在的反应温度过高、反映过程不易控制等一些列问题，本发明提供了一种甲基丙烯酸羟丙酯的连续生产方法。

一种甲基丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，包括以下步骤：

(1)将甲基丙烯酸、环氧丙烷、催化剂磁性分子筛在反应器中充分接触，控温50-60℃、控制压力反应1小时，加入钛酸四异丙酯，继续反应1小时；

(2)将上述反应液进行精馏，得到甲基丙烯酸羟丙酯。

反应路线如下：

其中，步骤(1)中所述甲基丙烯酸与环氧丙烷的摩尔比为1:1.25。

步骤(1)中所述甲基丙烯酸与磁性分子筛的质量比为10:1，磁性分子筛为磁性4A沸石分子筛，其制备采用传统水热法，在合成4A沸石的原料液晶化过程中加入磁性微粒Fe₃O₄，通过95℃下静态晶化合成。

磁性分子筛可回收再利用，降低合成成本，用电磁铁回收反应液中的磁性分子筛，回收的磁性沸石分子筛经水洗后于180-220℃煅烧2-3小时，磁性沸石分子筛回收循环8次后，甲基丙烯酸羟丙酯的收率仍能达到93％以上。