141-32-2 / 丙烯酸丁酯

丙烯酸丁酯是生產(chǎn)均聚物和共聚物的單體，主要用于涂料、油漆、粘合劑等的制造，以及用在纖維改性、塑料改性和皮革加工等方面。涂料工業(yè)丙烯酸丁酯用于制造丙烯酸酯涂料。造紙工業(yè)丙烯酸丁酯用于制造紙張增強劑。

【理化性質(zhì)】
無色油狀液體，工業(yè)品有不愉快的臭味，易燃。分子結(jié)構(gòu)式 CH2＝CHCOO(CH2)3COH3，分子量128.07。相對密度0.894。沸點145～146℃。凝固點 <-64℃。折光率1.4185。閃點35 ～40℃ (閉杯)。微溶于水，溶解度為0.14g/100mL水(20℃)，0.12g/100mL水(40℃)，水在丙烯酸正丁酯中的溶解度為0.8mL/100g(20℃)，能與乙醇、乙醚等有機液劑混溶。在光或熱催化下易聚合，遇熱迅速聚合，可與甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等共聚、交聯(lián)，制成丙烯酸類樹脂，用作涂料、膠粘劑、合成橡膠、改性塑料等。由丙烯酸與丁醇經(jīng)酯化或由丙烯酸甲酯與丁醇經(jīng)酯交換而制得丙烯酸丁酯成品。

丙烯酸丁酯 結(jié)構(gòu)式

【毒性】
丙烯酸丁酯具有中等毒性，LD503.73g/kg(家兔，經(jīng)口)，操作現(xiàn)場需空氣流通。
我國GB 9685—2008中規(guī)定 (1) 涂料、黏合劑和紙中按生產(chǎn)需要適量使用;(2) 丙烯酸丁酯的特定遷移量(S ML) 最大限量都為6.0mg/kg。

【用途】
（1）丙烯酸丁酯主要用作制多種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品。
（2）丙烯酸丁酯也可用來生產(chǎn)聚合物、樹脂和膠粘劑、涂料、纖維、紡織助劑等，亦可用作皮革和紙張的處理劑，有機合成的中間體。
（3）丙烯酸及其酯類在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。在使用過程中，往往將丙烯酸酯類聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯（以及甲酯、乙酯、2-乙基己酯）屬于軟單體，可以與各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(jìn)行共聚、交聯(lián)、接枝等，作成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），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⑵じ锛庸ひ约氨┧犷愊鹉z等許多方面。
（4）丙烯酸丁酯與丙烯酸異丁酯的共聚物是一種無毒、無刺激、無過敏性外用輔料，可用于塑料、黏合劑和紙張涂飾劑的生產(chǎn)。
（5）用于制作纖維、橡膠、塑料的高分子單體。有機工業(yè)用于制造黏合劑、乳化劑和用作有機合成中間體。造紙工業(yè)丙烯酸丁酯用于制造紙張增強劑。涂料工業(yè)丙烯酸丁酯用于制造丙烯酸酯涂料。

【制備方法】
由丙烯酸與正丁醇在催化劑存在下，在沸點溫度連續(xù)酯化而得。
丙烯腈在硫酸作用下水解生成丙烯酰胺硫酸鹽，后者與丁醇在硫酸催化下酯化制得丙烯酸丁酯，化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

丙烯酸丁酯的生產(chǎn)方法有丙烯腈水解法，β-丙內(nèi)酯法、雷佩法和改良雷佩法、氰乙醇法和丙烯直接氧化法。

1.氰乙醇法 以氯乙醇和氰化鈉為原料，反應(yīng)生成氰乙醇、氰乙醇在硫酸存在下水解生成丙烯酸。

2.丙烯腈水解法 由于丙烯腈來源豐富，便發(fā)展了用丙烯腈作原料生產(chǎn)丙烯酸酯的方法?，F(xiàn)已工業(yè)化的方法有Societe Ugine法和Standard Oil Co(O-hio)法。將丙烯腈與硫酸一起加熱到90℃，使丙烯腈水解成丙烯酰胺的硫酸鹽，硫酸鹽進(jìn)一步酯化生成丙烯酸酯。近年有專利報道，以丙烯腈為原料，采用一步法生產(chǎn)，酯的收率可達(dá)95%。

3.β-丙內(nèi)酯法 以乙酸（或丙酮）為原料，磷酸三乙酯為催化劑，在625-730℃下裂解生成乙烯酮。然后與無水甲醋在AICI3或BF3催化劑存在下，在25℃進(jìn)行氣相反應(yīng)，生成β-丙內(nèi)酯：如目的產(chǎn)物是丙烯酸，則將丙內(nèi)酯與熱的100%磷酸接觸，便異構(gòu)成丙烯酸；若目的產(chǎn)物是丙烯酸酯，則粗丙內(nèi)酯可不經(jīng)提純，直接與相應(yīng)的醇及硫酸反應(yīng)。

4.雷佩法和改良雷佩法 第二次世界大戰(zhàn)期間，Reppe在研究工作中發(fā)現(xiàn)了兩種方法使乙炔、一氧化碳與水或醇反應(yīng)合成丙烯酸或丙烯酯。即“化學(xué)計量法”和“催化法”，后來經(jīng)過發(fā)展成為Rohm＆Hass公司在生產(chǎn)中采用的改進(jìn)的雷佩法和Dow-Badiche公司采用的高壓雷佩法。

（1）化學(xué)計量法 此方法是使乙炔、羰基鎳（提供一氧化碳）與水或醇在比較溫和條件下（40℃，0.101MPa）反應(yīng)，生成丙烯酸或丙烯酸酯：（2）催化法 乙炔、一氧化碳、醇在羰基鎳催化劑存在下，于150℃、1.50-3MPa下進(jìn)行反應(yīng)制得丙烯酸丁酯：（3）改良雷佩法 此法是上述兩法的結(jié)合，在化學(xué)計量法反應(yīng)開始后，通入一氧化碳和乙炔，反應(yīng)即可連續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)所需的一氧化碳有80%可用氣體一氧化碳，而羰基鎳只需提供20%。（4）高壓雷佩法 此法的特點是用四氫呋喃為溶劑，將反應(yīng)所需的乙炔先溶解在四氫呋喃中，這樣可減少高壓處理乙炔的危險，同時不用羰基鎳，只需用鎳鹽作催化劑，在200-225℃和8.11-10.13MPa下進(jìn)行反應(yīng)。（5）丙烯直接氧化法 丙烯氣相空氣催化氧化法是生產(chǎn)丙烯酸及其丙烯酸丁酯的最新方法。原料消耗定額：丙烯酸770kg/t、正丁醇610kg/t。

【危險情況】
(1) 丙烯酸丁酯有中等毒性，對眼、皮膚和呼吸器官有刺激作用。
(2) 丙烯酸丁酯易燃，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)。

【侵害部位】 皮膚，眼。

【有害影響和中毒癥狀】 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1，000ppm暴露4h的6只大鼠中的5只被致死;然而，暴露于7，000ppm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】丙烯酸丁酯用玻璃瓶或金屬罐盛裝，外加纖維箱或木箱保護(hù)，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(biāo)準(zhǔn)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】 如發(fā)生火災(zāi)，用干粉滅火劑、泡沫或CO2滅火; 在大規(guī)?；驘肓业幕馂?zāi)中，滅火應(yīng)在安全地點進(jìn)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(hù)制止?jié)B漏的操作人員。丙烯酸丁酯蒸氣是活性的，能在通風(fēng)口或阻火器口形成聚合物，造成孔口堵塞。

【廢棄物建議處理方法】 焚燒。

【參考資料】
羅明泉,俞平編.常見有毒和危險化學(xué)品手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社.1992.
高鴻賓 主編.實用有機化學(xué)辭典.北京：高等教育出版社.1997.第796-797
馬世昌 主編.有機化合物辭典.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社.1988.第112頁.
https://baike.baidu.com/view/1063654.htm