[发明专利]一种环氧琥珀酸盐制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种环氧琥珀酸盐的制备方法。

背景技术

环氧琥珀酸盐是一种重要的化工原料，也是聚环氧琥珀酸合成过程的中间体。在聚环氧琥珀酸的研究中，关于合成环氧琥珀酸盐的部分，比较有代表性的有美国专利US4654159，其工艺路线是将顺丁烯二酸酐溶解在水中、再加入氢氧化钠生成顺丁烯二酸钠，加入钨酸钠为催化剂、连续加入过氧化氢，用氢氧化钠调节并保持反应过程pH＝5～7，合成环氧琥珀酸钠盐。国内相关专利CN1470493A的权利要求中，提出采用顺丁烯二酸酐溶解于水中生成顺丁烯二酸，加入氢氧化钠水溶液直至pH＝5～7，加入一定量的钨酸钠催化剂，在50～100℃温度下，连续加入过氧化氢水溶液合成环氧琥珀酸钠盐。国内专利CN101538362A提出将马来酸酐用去离子水溶解，30℃～60℃搅拌下加入氢氧化钠溶液，控制温度60℃～100℃下加入钨酸钠、过氧化氢，调节pH＝5～7，反应2～100小时，然后冷却至20℃以下，加入一种沉淀剂混合搅拌，抽滤后加水，维持pH在6～7加热至70℃～100℃得到环氧琥珀酸。

上述环氧琥珀酸盐合成工艺中，通常采用氢氧化钠作为原料，氢氧化钠属于强碱性化合物，与酸性化合物顺丁烯二酸酐混合时发生中和反应，生成大量反应热，反应过程剧烈，反应过程中温度控制困难。同时，氢氧化钠作为该工艺主要化工原料，其价格相对较高，对环氧琥珀酸盐的生产成本有较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧琥珀酸盐的制备方法，其特征包括：以碳酸钠或碳酸氢钠、水、顺丁烯二酸酐为原料生成顺丁烯二酸二钠盐，在钨酸钠为催化剂的条件下，以过氧化氢为原料合成环氧琥珀酸盐。该方法采用碳酸钠或碳酸氢钠作为原料，以代替目前常用的氢氧化钠原料，在其它反应条件基本不变的情况下，可获得较好品质的环氧琥珀酸盐溶液。其主要工艺步骤为：

第一阶段：按顺丁烯二酸酐与水的摩尔比为1∶(5～10)，将顺丁烯二酸酐溶解，加入碳酸(氢)钠原料，生成顺丁烯二酸二钠盐，控制碳酸钠与顺丁烯二酸酐的摩尔比为(3～5)∶4，碳酸氢钠与顺丁烯二酸酐的摩尔比为(2～4)∶2；

第二阶段：按顺丁烯二酸摩尔数的0.1％～10％加入钨酸钠，在50～70℃下，连续加入过氧化氢原料，过氧化氢的总加入量是顺丁烯二酸酐摩尔数的1.0～1.2倍，加入时间≤30min，同时用碳酸(氢)钠控制pH＝5～7，恒温60～80℃条件下30min～6h，生成环氧琥珀酸盐。

在本发明方法中，包括采用将相应的顺丁烯二酸酐和水加入碳酸(氢)钠溶液中，以实现第一阶段反应。

本发明的有益效果在于：在合成环氧琥珀酸盐过程中，使用弱碱性原料碳酸(氢)钠代替强碱性的工业原料氢氧化钠溶液，反应过程温和可控，系统运行更稳定，原料相对便宜，反应过程中，生成的水量少，产物固含量较高，产品品质更容易控制。

具体实施方式

实施例1

在装有搅拌器、回流冷凝器的500mL四口瓶中，加入49g(0.5摩尔)顺丁烯二酸酐、100ml水，在搅拌下慢慢加入约35gNa₂CO₃固体。用水浴控制体系的温度在55℃以下。用计量泵连续加入过氧化氢水溶液，将68g过氧化氢(30％水溶液)在30min内加完，同时用碳酸钠控制pH保持pH＝6～6.5，60℃恒温1.5h，得到环氧琥珀酸钠。通过离子色谱测试，环氧琥珀酸纯度达91.64％。

实施例2

在装有搅拌器、回流冷凝器的500mL四口瓶中，加入49g(0.5摩尔)顺丁烯二酸酐、100ml水，在搅拌下慢慢加入约45gNa₂CO₃固体。用水浴控制体系的温度在55℃以下。用计量泵连续加入过氧化氢水溶液，将68g过氧化氢(30％水溶液)在30min内加完，同时用碳酸钠控制pH＝6.5～7，65℃恒温1.5h，得到环氧琥珀酸钠。通过离子色谱测试，环氧琥珀酸纯度达92.60％。

实施例3

在装有搅拌器、回流冷凝器的500mL四口瓶中，加入49g(0.5摩尔)顺丁烯二酸酐、100g水，在搅拌下慢慢加入约60gNaHCO₃固体。用水浴控制体系的温度在55℃以下。用将68g过氧化氢(30％水溶液)在30min内加完，同时用NaHCO₃控制pH＝6～6.5，60℃恒温1.5h，得到环氧琥珀酸钠。通过测试，环氧琥珀酸纯度达90.60％。

实施例4

在装有搅拌器、回流冷凝器的500mL四口瓶中，加入49g(0.5摩尔)顺丁烯二酸酐、100g水，在搅拌下慢慢加入约70gNaHCO₃固体。用水浴控制体系的温度在55℃以下。用将68g过氧化氢(30％水溶液)在30min内加完，同时用NaHCO₃控制pH＝6.5～7，65℃恒温1.5h，得到环氧琥珀酸钠。通过测试，环氧琥珀酸纯度达91.80％。