[发明专利]一种乙二醇单烯丙基醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及乙二醇单烯丙基醚的制备方法。

背景技术

乙二醇单烯丙基醚又名烯丙基乙二醇醚，是一种无色透明液体，有微弱特征气味，结构式CH₂=CH-CH₂-O-CH₂-CH₂OH，分子量：102，CAS登录号：111-45-5，沸点：159℃，密度（25℃）：0.955g/cm³，易与水混溶，长期暴露在空气中有微弱氧化。

由于分子式中含羟基及双键，是一种新的环保型双官能聚合单体及中间体，其沸点较高，气味极低，适用于作为合成含羟基官能团树脂的共聚单体及有机硅的改性中间体。可替代烯丙醇，性能优良。主要用于生产氟碳树脂、超吸水树脂、不饱和聚酯、光固化涂料、水溶性涂料、油漆和塑料的添加剂、聚氨酯泡沫的稳定剂、电池和铬电镀的固体聚合物电解液等。

乙二醇单烯丙基醚的合成工艺路线有以下两种： 

1）.醚化封端法，《化工工程与装备》2012年第1期发表的文章《乙二醇单烯丙基醚的研制》中公开了一种技术方案，其采用烯丙基氯在碱性条件下与乙二醇进行羟基醚化，后采用精馏提纯，该种方法会产生大量的副产物无机盐氯化物给环境带来污染，而大量过量的烯丙基氯及副产物乙二醇双烯丙基醚、丙烯醇，难以除去。

2）.聚合法。丙烯醇与环氧乙烷进行开环聚合再进行精馏提纯，缺点是产生大量的副产物烯丙基二乙二醇醚、烯丙基三乙二醇醚、以及环氧乙烷聚合度在4以上的烯丙基聚乙二醇醚。

为获得稳定的及低副产物的乙二醇单烯丙基醚，有必要寻求一种合理的和生产成本低、易操作、高效的乙二醇单烯丙基醚制备工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙二醇单烯丙基醚的生产制备方法，使其操作工艺简单，生产成本低，无环境污染，产品纯度可达到99%以上、产品副产物仅有1～2%，过量的丙烯醇可以循环使用。

一种乙二醇单烯丙基醚的制备方法，其特征在于以丙烯醇、环氧乙烷为主要原料，丙烯醇与环氧乙烷投料摩尔配比为（1.0～5.0）:1，在催化剂的作用下，在反应釜中进行聚合反应，得到粗产品；

反应式为：

所述聚合反应温度90～160℃，聚合压力保持在0. 01～0.4 MPa；所述催化剂包括KOH、NaOH、CH₃ONa、Na、烯丙醇钠烯丙醇溶液中的一种；催化剂投料质量占投料总质量的0.1～1.0%，聚合反应获得的粗产品经过中和、精馏、减压精馏得到乙二醇单烯丙基醚。

具体而言，本发明包括如下步骤：

1）在常温下将丙烯醇和催化剂投入洁净的反应釜中，对物料进行搅拌，然后用氮气置换反应釜及管道内的气体； 

2）将反应釜内物料加温至75℃±5℃，然后连续通入环氧乙烷反应，保持温度90～160℃，压力0.01～0.4MPa，按权利要求1的投料摩尔配比通入完定量的环氧乙烷后，保持温度90～160℃老化1.5～3小时；

3）将步骤2）所得的反应液降温至70℃以下，加入中和剂中和至PH值6～7得乙二醇单烯丙基醚粗产品；所述的中和剂为H₃PO₄、H₂SO₄、HAC的一种；

4）将乙二醇单烯丙基醚粗产品投入精馏釜，所述精馏釜顶部连接有精馏塔，精馏塔塔顶经管道连接有三个接收罐，先打开第一接收罐的接收阀，将精馏釜升温至96℃时，接收丙烯醇，控制精馏釜温度为96～110℃，待丙烯醇基本收集完时，关闭第一接收罐；对精馏釜降温到40±5℃，再对精馏釜抽真空，保持精馏釜内真空度为-0.095～-0.099MPa，开启第二接收罐进行截取，保持精馏塔顶温45～80℃，去除馏分中残余的丙烯醇，当馏分中乙二醇单烯丙基醚纯度达到99%以上，再关闭第二接收罐，开启第三接收罐接收产品，第三接收罐接收产品时，保持精馏釜釜温70～110℃；

5）待产品接收完毕，开启冷却水降温，排放精馏釜残液。

上述反应釜可为不锈钢带有搅拌器、耐压0.7 MPa的反应釜；精馏塔为多级塔板式、高度8～12m的不锈钢精馏塔。回收的丙烯醇可在下一釜聚合反应时循环使用，以降低成本，充分利用资源。精馏釜排放的残液回收后可提纯成二乙二醇烯丙基醚。

作为本发明的进一步改进，所述丙烯醇与环氧乙烷投料的最佳摩尔配比为（2.5～4.0）:1；催化剂最佳用量为占总质量的0.1～0.3%。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：