141-32-2 / 丙烯酸正丁酯的制備方法和使用注意

背景及概述^[1-2]

丙烯酸正丁酯應(yīng)用廣泛，其共聚物在合成纖維、合成橡膠、合成樹脂以及用作有機合成中間體、粘合劑、乳化劑、涂料、造紙、紡織等工業(yè)有著廣泛的用途。丙烯酸正丁酯屬于軟單體，可與多種硬單體如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性單體如（甲基）丙烯酸羥乙酯、羥丙酯、縮水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等進行共聚、交聯(lián)、接枝等，合成200~700多種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品（主要是乳液型，溶劑型及水溶型的），可廣泛用作涂料、膠粘劑、腈綸纖維改性、塑料改性、纖維及織物加工、紙張?zhí)幚韯?、皮革加工以及丙烯酸類橡膠等許多方面。

危險情況^[1]

(1)本品有中等毒性，對眼、皮膚和呼吸器官有刺激作用。(2)易燃，燃點292.7℃，有中等燃燒危險，蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為1.5～9.9%。溫度升高時(如在火災(zāi)中)，會發(fā)生聚合作用，如在容器內(nèi)發(fā)生，可使容器急劇破裂。因此，通常本品均須加阻聚劑，防止發(fā)生聚合?？諝庵械娜菰S濃度美國為10ppm(55mg/m³)。

用途^[2]

丙烯酸正丁酯是一種重要的高分子烯類單體，作為軟單體可以和各種硬單體及官能性單體制成數(shù)百種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品，后者廣泛用于涂料、膠黏劑、腈綸纖維改性劑、樹脂改性劑、纖維及織物加工、皮革加工、丙烯酸類橡膠合成等領(lǐng)域。

有害影響和中毒癥狀^[1]

蒸氣與液體能刺激眼、皮膚和呼吸系統(tǒng)。動物實驗發(fā)現(xiàn)，被污染而未沖洗的兔眼發(fā)生角膜壞死；在1000ppm暴露4h的6只大鼠中的5只被致死；然而，暴露于7000ppm中30min的大鼠卻還活著。對大鼠經(jīng)口最低致死量為3.5mL/kg體重。由吸入以及對皮膚和眼引起的毒性反應(yīng)與丙烯酸甲酯所引起的相類似。

貯存^[1]

用玻璃瓶或金屬罐盛裝，外加纖維箱或木箱保護，也可用鍍鋅鐵桶盛裝。最好使用露天或附建倉庫在戶外存放，室內(nèi)須放在標準的易燃液體專庫內(nèi)。庫溫不得超過37.8℃，如有可能超過此溫度，須加入0.01%阻聚劑(如對苯二酚為40～60ppm)，以防聚合。與氧化劑隔開。

滅火措施^[1]

如發(fā)生火災(zāi)，用干粉滅火劑、泡沫或CO₂滅火；在大規(guī)模或熾烈的火災(zāi)中，滅火應(yīng)在安全地點進行。須用水使處在火中的容器冷卻。如滲漏或溢漏物尚未點燃，可用霧狀水驅(qū)散其蒸氣，將滲漏物沖離火場。必要時，可用霧狀水保護制止?jié)B漏的操作人員。本品蒸氣是活性的，能在通風口或阻火器口形成聚合物，造成孔口堵塞。

制備^[3]

1、間歇法制備粗丙烯酸正丁酯

在裝有電動攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，依次加入已稱量的丙烯酸、正丁醇、催化劑和阻聚劑(對苯二酚)。為破壞酯化的平衡反應(yīng)，使反應(yīng)向著酯化反應(yīng)方向進行，需要不斷將反應(yīng)體系中生成的水移出。為此在三口燒瓶上還要安裝分水器，并在分水器的上端安裝回流冷凝器，以便使水帶出的正丁醇不斷自動回流到反應(yīng)體系中。安裝完畢，加熱升溫同時攪拌，當溫度達到98℃時開始有水分出，在反應(yīng)過程中，溫度不斷上升，當溫度升至140℃后，反應(yīng)8h。酯化反應(yīng)完成后，再繼續(xù)升溫進行脫醇。得到粗丙烯酸正丁酯。

2、連續(xù)法制備丙烯酸正丁酯

在裝有電動攪拌器、溫度計、回流冷凝器的四口燒瓶中依次加入稱量的丙烯酸、粗丙烯酸正丁酯、催化劑和阻聚劑(對苯二酚)，混合均勻后加入燒瓶中。升高溫度至110℃后，用滴定管加入稱量好的丙烯酸、正丁醇混合物。溫度不斷上升，當溫度升至130℃和粗酯酸度＜1%時，則脫水結(jié)束。酯化反應(yīng)完成后，再繼續(xù)升溫進行脫醇。當反應(yīng)達到一定程度后停止加熱，反應(yīng)液冷卻、過濾，回收催化劑，用堿滴定反應(yīng)液酸值，計算轉(zhuǎn)化率。用適量堿中和未反應(yīng)的酸，然后水洗，無水硫酸鎂干燥。減壓蒸餾得目標產(chǎn)物。

主要參考資料

[1]常見有毒和危險化學(xué)品手冊

[2]崔曉燕,鄭佳,沈健,王雷.鈮酸催化合成丙烯酸正丁酯[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2010,28(06):481-483.

[3]陳永軍,曹傳海,卿寧,侯發(fā)秋.丙烯酸正丁酯的連續(xù)減壓精餾新工藝研究[J].現(xiàn)代化工,2013,33(10):83-85+87.