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丙烯酸羥丙酯(簡稱HPA) 是一種性質(zhì)活潑的功能性單體，具有能溶于水和一般有機(jī)溶劑的性質(zhì)。丙烯酸羥丙酯有毒，在空氣中允許的最低濃度是3mg /m2 ，由于其在分子結(jié)構(gòu)中含有羥基(-OH) ，同時(shí)它還與多種含有乙烯基單體形成共聚物，可有利于進(jìn)行固化反應(yīng)，可制得性能優(yōu)異的熱固性涂料。丙烯酸羥丙酯的合成方法主要有丙烯酸鈉鹽與氯丙醇反應(yīng)和丙烯酸與環(huán)氧丙烷反應(yīng)兩種。但前一種方法合成的產(chǎn)品收率低和質(zhì)量十分不穩(wěn)定，因此國內(nèi)外合成丙烯酸羥丙酯的主要途徑是丙烯酸和環(huán)氧丙烷在催化劑下反應(yīng)。

制備方法

丙烯酸和環(huán)氧丙烷在催化劑下反應(yīng)合成丙烯酸羥丙酯。催化劑的選擇是本合成研究的核心，同時(shí)由于現(xiàn)行的催化劑方法在工業(yè)化中很難實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率高質(zhì)量的丙烯酸羥丙酯，也使制備成了一難點(diǎn)。

鉻系催化劑法

在眾多的制備工藝中，采用鉻系催化劑合成丙烯酸羥丙酯是傳統(tǒng)工藝合成路線，鉻系催化劑主要有三氯化鉻、三氧化鉻和醋酸絡(luò)等，它的催化活性比較高，但是制備困難和過程具有危險(xiǎn)性。鉻系催化劑在使用過程中常與催化助劑和阻聚劑匹配適用，尤其是三氧化鉻屬于強(qiáng)氧化劑，具有極強(qiáng)的氧化性和腐蝕性，儲(chǔ)運(yùn)過程非常危險(xiǎn)。

鐵系催化劑法

鐵系催化劑主要有三氯化鐵、硫酸鐵和氫氧化鐵等，用三氯化鐵為催化劑合成丙烯酸羥丙酯的實(shí)驗(yàn)研究，反應(yīng)溫度為75 ～ 80℃，產(chǎn)率達(dá)到88. 3%。鐵系催化劑合成丙烯酸羥丙酯副產(chǎn)物較多，副產(chǎn)含量也高，而且顏色較深，影響產(chǎn)品的色度。

固體堿催化劑法

二氧化鋯是一種同時(shí)具有酸堿性、氧化性和還原性的過渡金屬氧化物，利用二氧化鋯獨(dú)有的特點(diǎn)和性質(zhì)，用浸漬法制得K－Fe /ZrO2固體堿催化劑。該催化劑的制備工藝是把二氧化鋯載體在馬弗爐中活化3h，將溶有氟化鉀和硝酸鐵的無水乙醇加入活化后的二氧化鋯載體攪拌3h，蒸去乙醇和水后真空干燥，重置于馬弗爐中焙燒后得到K－Fe /ZrO2固體堿催化劑。該催化劑對丙烯酸和環(huán)氧丙烷反應(yīng)的催化活性高，穩(wěn)定性好，反應(yīng)溫度100℃，產(chǎn)率達(dá)到77. 8%。

復(fù)合催化劑法

丙稀酸羥丙酯原生產(chǎn)過程中釆用的催化劑主要為三氧化鉻與丙稀酸鐵的復(fù)合催化體系，反應(yīng)溫度90℃，產(chǎn)率達(dá)到91%。但三氧化鉻為強(qiáng)氧化劑，使用過程中，反應(yīng)液和后系統(tǒng)殘液中易發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。