[发明专利]一种长碳链甲基丙烯酸烷基酯的生产工艺

说明书

一种长碳链甲基丙烯酸烷基酯的生产工艺，以甲基丙烯酸甲酯和直链烷基醇为原料，在催化剂及阻聚剂存在的条件下，采用酯交换工艺进行反应；酯交换反应完成后，反应液中直链烷基醇质量含量≤0.1％；减压精馏，回收原料甲基丙烯酸甲酯、直链烷基醇；然后向反应釜中加入二氧化硅粉末，搅拌，离心过滤出固体物质，保留精馏液；将经过滤得到的精馏液再次在真空度为0.3kpa～0.98kpa、塔顶温度为160℃～210℃条件下高精度精馏，获得产品甲基丙烯酸十二、十四烷基混合酯或甲基丙烯酸十四烷基酯。优点是：工艺合理，可生产甲基丙烯酸十二、十四烷基混合酯及甲基丙烯酸十四烷基酯，产品收率高、质量好，产品纯度可达98.5％以上。

技术领域

本发明涉及一种长碳链甲基丙烯酸烷基酯的生产工艺，特别涉及一种甲基丙烯酸十二、十四烷基混合酯及甲基丙烯酸十四烷基酯的生产工艺。

背景技术

甲基丙烯酸烷基酯是重要的化工产品助剂，广泛应用于油墨、涂料、树脂以及润滑油添加剂。长链甲基丙烯酸烷基酯具有油溶性好，疏水性能优，耐溶剂性能优，耐候性能优的特点，可以满足人们对甲基丙烯酸烷基酯更高性能的要求。

目前，甲基丙烯酸烷基酯的生产主要是针对十二碳以下的甲基丙烯酸烷基酯，其酯交换工艺为：以有机锡类、钛酸酯类或硫酸为催化剂，使用有机锡类、类钛酸酯类催化剂，在蒸馏分离过程中，产品中就会夹带锡、钛金属元素，无法满足用户的要求指标，特别是生产十四碳以上高碳链甲基丙烯酸烷基酯，碳链长，酯交换难度加大，产物沸点高，提纯过程易于发生聚合副反应，影响产品收率；该方法获得的甲基丙烯酸烷基酯，特别是高碳链甲基丙烯酸烷基酯的酸值、色度、金属含量很难满足产品指标要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种长碳链甲基丙烯酸烷基酯的生产工艺，工艺合理，可生产甲基丙烯酸十二、十四烷基混合酯及甲基丙烯酸十四烷基酯，产品收率高、质量好，产品纯度98.5％，酸值0.005mg/gKOH，色度小于20，水分0.03％，金属锡、钛含量均小于1mg/kg，钙含量小于1mg/kg。

本发明的技术解决方案是：

一种长碳链甲基丙烯酸烷基酯的合成方法，以甲基丙烯酸甲酯和直链烷基醇为原料，在催化剂及阻聚剂存在的条件下，采用酯交换工艺进行反应；所述直链烷基醇为直链十二醇和直链十四醇的混合醇、或直链十四醇；所述阻聚剂为四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯；所述催化剂为氧化钙和钛酸酯的复配物，氧化钙与钛酸酯的质量比为1:5.5～1:14.2，其中，钛酸酯为钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯；

酯交换反应完成后，反应液中直链烷基醇质量含量≤0.1％；减压精馏，回收原料甲基丙烯酸甲酯、直链烷基醇；然后在90℃～100℃下，向反应釜中加入占直链烷基醇重量0.77％～2％的二氧化硅粉末，搅拌1小时～2小时，所述二氧化硅粉末的粒径为18μm～25μm，离心过滤出固体物质，保留精馏液；将经过滤得到的精馏液再次在真空度为0.3kpa～0.98kpa、塔顶温度为160℃～210℃条件下高精度精馏，获得产品甲基丙烯酸十二、十四烷基混合酯或甲基丙烯酸十四烷基酯。

进一步的，酯化反应时，反应釜内压力控制在100kpa～104kpa，反应釜内温度达到106℃～110℃开始酯化反应，继续升温，反应经过3h～6h，釜内温度达到120℃～128℃，塔顶温度为88℃～94℃酯化结束。

进一步的，所述催化剂的加入量占直链烷基醇质量的0.37％～0.63％。

进一步的，混合醇中十四醇质量含量为20％～40％。

进一步的，所述甲基丙烯酸甲酯与直链烷基醇的摩尔比为2.7:1～3.4:1。

进一步的，所述阻聚剂的加入量占直链烷基醇质量的0.074％～0.124％。

进一步的，所述氧化钙粒径为38μm～61μm。

进一步的，空度控制在15.5kpa～17kpa，塔顶温度为60℃～80℃。