sidebanner

Synteze fan reaktive ferdunners - (frije-radikaal UV-genêsbere ferdunners)

De syntezemetoaden foar akrylaat-reaktive ferdunningsmiddels omfetsje benammen direkte ferestering, transesterifikaasje, soere chloridemetoade, faze-oerdrachtkatalyse en tafoegingferestering. De mearderheid wurdt lykwols produsearre fia direkte ferestering.

(1) Direkte ferestering

CH₂=CHCOOH + ROH -katalysator→ CH₂=CHCOOR + H₂O

  Faak brûkte katalysatoren foar direkte ferestering omfetsje konsintrearre swevelsoer, p-toluenesulfonsoer en metaansulfonsoer. It brûken fan konsintrearre swevelsoer as feresteringskatalysator triggert faak side-reaksjes lykas útdroeging, oksidaasje en selsferestering fan 'e reaktanten. Dit genereart ferskate byprodukten, komplisearret produktsuvering en it weromwinnen fan grûnstoffen, fersteurt neibehannelingsprosessen en kompromittearret de produktkwaliteit, wylst apparatuer korrodearret. Dêrtroch wurdt PTSA foaral brûkt yn 'e hjoeddeiske yndustriële produksje fanwegen syn foardielen, ynklusyf lege doseringseasken, lege reaksjetemperatueren, hege konverzjesifers en superieure produktkwaliteit. Nei foltôging fan 'e reaksje kin de katalysator maklik fan it produkt skieden wurde, wêrtroch't de prosesworkflow ferienfâldige wurdt. It wetter dat ûntstiet tidens de feresteringsreaksje wurdt fuorthelle mei in azeotropyske entrainer (dehydratearjend middel). Faak foarkommende entrainers binne benzeen, tolueen, xyleen, cyclohexaan en n-heptaan, dy't azeotropen foarmje mei it reaksjewetter om it fuort te fieren. Alkanen binne djoer en tige flechtich; xyleen hat in heech siedpunt; benzeen hat in relatyf leech siedpunt en hege flechtigens, wêrtroch it lestich is om werom te winnen, en it fertoant hege toksisiteit. Dêrom wurdt tolueen oer it algemien foarkar jûn as de entrainer. Tolueen hat in siedpunt fan 110 °C en in wetter-tolueen azeotropysk siedpunt fan 84 °C; it kondinsearret maklik tidens fakuümdestillaasje-oplosmiddelstripping, wat soarget foar in hege weromwinningssnelheid, legere toksisiteit as benzeen, en in relatyf ekonomyske kosten. Yn 'e lêste jierren hawwe regeljouwingsbeperkingen op benzeen-searje oplosmiddels yn coatings, inkten en kleefstoffen lykwols in protte fabrikanten oanset om tolueen út te fasearjen ten gunste fan alkaan-basearre entrainers. Polymerisaasje-ynhibitoren moatte ynfierd wurde tidens it feresteringsproses om de te betiid polymerisaasje fan it acrylsoermonomeer en it resultearjende acrylaatprodukt te foarkommen. Faak brûkte ynhibitoren omfetsje fenolyske ferbiningen (lykas hydrochinon [HQ] en tert-butylhydrochinon [TBHQ]), amineferbiningen (lykas fenothiazine en p-fenyleendiamine), en koperkoördinaasjekompleksen (lykas koperdimethyldiethyldithiocarbamaat en koperdibutyldithiocarbamaat), tapast yndividueel of as in mingde formule. Foar hegere alkylakrylaten kin smeltesterifikaasje brûkt wurde. Dizze metoade elimineert de needsaak foar in entrainer en ferminderet de fereaske dosaasje fan katalysatoren en ynhibitoren. Nei in refluxreaksje by 110-120 °C wurdt dehydrataasje útfierd, en wurde net-reagearre acrylsoer en oerbleaune wetter úteinlik stript fia fakuümdestillaasje, wêrtroch hegere alkylakrylaten mei hege suverens en hege opbringsten ûntsteane.

(2) Transesterifikaasje

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  By it tarieden fan hegere alkylakrylaten of funksjonele akrylaten fia transesterifikaasje wurdt metylacrylaat typysk keazen as it útgongsmateriaal foar de legere alkylester. Fanwegen it lege siedpunt (80 °C) moat de esterifikaasje by legere temperatueren útfierd wurde, wat de reaksjetiid ferlingt. Fierder foarmet it byprodukt metanol in azeotroop mei metylacrylaat (siedpunt 62-63 °C), dat de reaktant metylacrylaat fuortfiert en dêrtroch de opbringst fan 'e doelhegere ester ferleget. Metylacrylaat en hegere akrylaten binne tige gefoelich foar kopolymerisaasje en homopolymerisaasje, wêrtroch't de opbringst fan 'e hegere akrylaten fierder ferminderet; dêrom binne faak ferhege doses fan ynhibitoren nedich. Fanwegen kostenoerwagings en kompleksiteiten nei de behanneling wurdt dizze metoade net mear kommersjeel brûkt foar de synteze fan hegere alkylakrylaten en funksjonele akrylaten.

(3) Soerchloridemetoade

CH₂=CHCOOH + SOCl₂ → CH₂=CHCOCl + HCl + CO₂

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  Dizze metoade reagearret earst acrylsoer mei thionylchloride om acryloylchloride te synthetisearjen, dat dan in feresteringsreaksje mei in alkohol ûndergiet. It fereasket gjin katalysatoren of slûchmiddels. Omdat de reaksje by lege temperatueren plakfynt, wurdt ek de tafoeging fan polymerisaasje-ynhibitoren foarkommen. De ferestering plakfynt hast kwantitatyf, wat in útsûnderlike produktsuverens oplevert. It is lykwols in twa-stapsproses mei hege produksjekosten. De reaksje genereart substansjele folumes HCl- en SO₂-gassen, wêrtroch't mearstaps skrobsystemen mei ferdunde alkaline oplossingen en wetter nedich binne foar absorpsje.

(4) Faze-oerdrachtkatalyse (PTC)

2CH₂=CH₃|C-COOH + Na₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O

CH₂=CH₃|C-COONa + ClCH₂-CH₂O → CH₂=CH₃|C-COOCH₂-CH₂O + NaCl

  Natriummetakrylaat bestiet as in fêste stof, wylst epichlorohydrine in floeistof is. By it ûntbrekken fan in katalysator is de reaksje tusken har tige traach, wêrtroch it gebrûk fan in faze-oerdrachtkatalysator (PTC) needsaaklik is. Geskikte faze-oerdrachtkatalysatoren omfetsje kwaternêre ammoniumsâlt, kwaternêre fosfoniumsâlt en kroanethers. Kwaternêre ammoniumsâlt binne it meast foarkommend, lykas cetyltrimethylammoniumchloride (CTAC), benzyltrimethylammoniumchloride (BTMAC) en tetramethylammoniumchloride (TMAC). De oanwêzigens fan focht yn it reaksjesysteem triggert side-reaksjes; dêrom moatte sawol de grûnstoffen as it reaksjesysteem, om de opbringst te optimalisearjen, strikt wetterfrij en droech hâlden wurde.

(5) Tafoegingsesterifikaasje

CH₂=R₁|C-COOH + CH₂-CH₂O-R₂ → CH₂=R₁|C-COO-CH₂-OH|CH₂-R₂

  Troch etyleenokside of propyleenokside direkt yn (meth)acrylsoer yn 'e oanwêzigens fan in katalysator yn te fieren, fynt in ringiepeningsferesterifikaasje plak, wêrby't hydroxy(meth)acrylaten (lykas HEA, HEMA, HPA of HPMA) synthetisearre wurde. synteze-fan-reaktive-ferdunners


Pleatsingstiid: 10 juny 2026