2-氰基丙烯酸乙酯的无污染制造法

出处:按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《化学配方与工艺手册》第33页(1279字)

本工艺涉及低成本的氰基乙酸乙酯的无污染缩合方法。将甲醛的水溶液,于存在六氢吡啶时,在60~90℃反应2~5小时,然后真空中干燥、固化,在没有二氧化硫时解聚,真空蒸馏。

例如,在200L搪瓷反应釜中投入3%烷基硫酸钠复配体水溶液24.25kg、94%氰基乙酸乙酯42kg和35%甲醛水溶液30kg。接着开动搅拌器,通蒸汽于反应釜夹套内使反应体系的内温升至35~45℃。然后停止蒸汽加热,打开加料口,投入六氢吡啶水溶液10kg。待反应体系温度不再上升后,通蒸汽加热至反应体系的内温达60~90℃,反应时间2~5小时,打开加料口,投入适量磷酸,调整反应体系的pH值小于8,使速缩爽干反应终止。打开放料口放料于盛料盆中,浇冷水骤冷并人工揉挤,随之逐渐冷固下来,用木槌敲碎,称重,结果得到α-氰基丙烯酸乙酯齐聚物粉末63kg。

将此齐聚物湿粉末,以15~20mm的厚度,分摊于数个方形的料盘中,置于户外向阳通风处进行自然干燥脱水,经8~24小时,便可脱除其中绝大部分的水分,达到抓起落下时粉尘飞扬的程度。为了脱除齐聚物中在常温常压下的残余水分,将物料置于真空干燥箱内2~4小时,温度为40~80℃,真空度为34.66~14.67kPa。这是第二次干燥脱水。最后在真空干燥箱内进行10~30分钟第三次干燥脱水,温度为100~160℃,真空度为1333~4000Pa,结果得到α-氰基丙烯酸乙酯齐聚物干粉末46.62kg。

将此干粉末按每1.5kg为一单元,放入5000ml的烧瓶内先进行熟化处理:按投料的1%~3%添加熟化助剂(二元酚与多元酚的混合物),接着将烧瓶浸于预热到80~150℃的油浴中,固定后启动真空泵。此时熟化过程便在下部油浴加热和上部抽真空的情况下运行,金黄色的熟化物自瓶的四周逐渐向瓶中心翻卷过来,直到覆盖全部物料,熟化物中的气泡由小到大,直到自内部到表面沸腾。熟化物的内温不断升高,直到气温达到60~90℃,并有少部分杂质自熟化物中被蒸出。接着停止加热,关闭真空泵,通大气使系统恢复至常压。再打开烧瓶进料口,倒入催化剂60g左右;人工搅拌后,重新加热;启动真空泵,即开始不使用二氧化硫的常规解聚操作,结果得到α-氰基丙烯酸乙酯粗单体约38.875kg。

将此粗单体用5000ml烧瓶,分10次进行充填精制。在粗单体中充填多元酚、酸酐和沸石来代替二氧化硫的作用,使减压蒸馏操作得以正常进行。结果得到α-氰基丙烯酸乙酯30~31kg,总收率(以94%氰基乙酸乙酯计)为76~78kg。

所得产品的抗张剪力强度为19.6MPa,储存期为0.5~1年,固化速度在40秒以内,纯度为96%。

(中国专利:1047027)

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