[发明专利]一种二缩三丙二醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二缩三丙二醇的合成方法，尤其涉及一种含量高、高聚物含量低、色泽浅、质量好的二缩三丙二醇合成方法，属有机化合物的合成技术领域。

背景技术

二缩三丙二醇(TPG)，是辐射固化(涂料、油墨)二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)单体的重要原料之一，其生产方式有：以环氧丙烷和水为原料进行水合反应生产1，2-丙二醇，环氧丙烷∶水＝1∶2.9(摩尔比)，160℃以上高温，3～4Mpa压力。此反应条件苛刻，反应能耗较高，只能得到40％的1，2-丙二醇水溶液，需经浓缩脱水、精馏，接收1，2-丙二醇后，再接收副产物。高沸点馏分二缩三丙二醇，生产得率较低，且产品颜色发黄。用此工艺所得的二缩三丙二醇制备二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体，单体酯含量低，约90～92％。以此单体生产涂料表面硬度低，单体颜色深，不能满足高档涂料和油墨的要求。

采用1，2-丙二醇与环氧丙烷在氢氧化钾催化剂催化下反应，三者摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂＝1∶2～2.5∶0.0002。此法，因氢氧化钾活性高，所得产品成分复杂，生成物中含有氢氧化钾，必须对其进行中和处理除碱。中和又会产生水分，脱除水分增加了生产工序和成本，并有污染产生。产物中，二缩物含量只有29％左右，而四聚体以上的高聚物含量较多，约占20％左右。这便导致制备二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体时反应速度慢，所得单体酯含量较低，只有90-92％。二缩三丙二醇颜色发黄，色度在70号以上(黑曾单位)，二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体色度在100号以上(黑曾单位)，不能用于高档浅色涂料和油墨。

为了改进以上方法的不足，中国专利CN1803743提出采用二甲氨基乙醇做催化剂，并适当加大催化剂的用量，使1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂摩尔比＝1∶2.5∶0.0003～0.02。此法虽然较上述方法提高了二缩物含量，可以达到45～55％，色泽也有所下降达到20～30号(黑曾单位)。但二缩物含量仍然较低，色泽也仍然较深，且二甲氨基乙醇与环氧丙烷可以反应生成二甲氨基乙醇聚氧丙烯醚副产物。

为了克服色泽深、含量低的缺陷，中国专利(申请号：200810020084.X)采用了一般工艺做成二缩三丙二醇粗品，再经减压精馏分出二缩三丙二醇，二缩物含量达到99％，最高达到99.96％，色泽≤10号(黑曾单位)。但此法能耗大，需在温度130～190℃、真空度≤40kpa绝压条件下精馏分离，产品得率低，设备要求高，成本预算多。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种二缩三丙二醇的合成方法，具有制备简单，所得产品质量好，二缩物含量高、颜色浅的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种二缩三丙二醇的合成方法，以市售的1，2-丙二醇为原料，在三苯基膦或氢氧化钡催化剂作用下，再以环氧丙烷作为增链剂，在一定温度和压力条件下反应制得二缩三丙二醇，三者摩尔比为1，2-丙二醇∶环氧丙烷∶催化剂＝1∶1.4∶0.02～2.2∶0.0005∶0.02，其反应方程式为：

所述反应温度为80～140℃。

所述的反应压力为-0.05～0.45Mpa。

所述氢氧化钡催化剂采用一水氢氧化钡或多水氢氧化钡。

所述多水氢氧化钡优选采用八水氢氧化钡。

本发明的有益效果为：本发明选择了氢氧化钡或三苯基膦作为催化剂，使反应平稳、可控性好，产物选择性提高，环氧丙烷和1，2-丙二醇聚合度降低，反应向更有利的方向进行。所得产品分布合理，二缩三丙二醇含量高，可以达到48～65％；三缩物含量为15～25％，四缩物含量为0～1.5％。高聚物含量低，基本不含有五缩丙二醇以上高聚物；四缩丙二醇含量也极低，仅0～1.5％左右。更适宜于合成二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体，所得单体酯含量高，达到95～99％；其次，产品色泽浅，可达5～10号左右(黑曾单位)，制备单体颜色也浅，达到5～20号(黑曾单位)，可-用于高档浅色涂料和油墨。本发明方法工艺简单，不利的杂质少、能耗低、无污染。本发明方法与其他方法所得产品有二个重要鉴别特征和区别：产品通过色相色谱分析，高聚物极少；颜色浅，其次反应活性高，反应周期短，3个小时左右，反应时间至少可以缩短1/3，再是制备二缩三丙二醇的工艺简单，能耗低。

具体实施方式

实施前反应釜的准备：先用蒸馏水把2.5L高压反应釜洗几次，直到干净为止，烘干反应釜，冷却到30～60℃后备用。

实施例1