連續(xù)流制備過氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種連續(xù)流制備過氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)的方法，包括制備堿性水溶液，使堿性水溶液和雙氧水在反應(yīng)器中反應(yīng)，加入異壬酰氯溶液與堿性水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)得到產(chǎn)品，該反應(yīng)過程在微反應(yīng)器中進(jìn)行；采用本發(fā)明制備出的溶劑型或乳液型過氧化二-(3,5,5-三甲基己酰)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重現(xiàn)性好；由于反應(yīng)在微反應(yīng)器中進(jìn)行，簡化了工藝流程，使反應(yīng)在溫和，安全，環(huán)保的條件下連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品含量和收率大幅度提高，收率可達(dá)97％以上。
【專利說明】
連續(xù)流制備過氧化二 -(3, 5, 5-三甲基己酰)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高聚物合成用的引發(fā)劑過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的制備方法，特別涉及一種連續(xù)流制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米之間的微型反應(yīng)器。微反應(yīng)器能使反應(yīng)流體的通道在微米級別，可以包含有成百萬上千萬的微型通道，同時由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積，可達(dá)攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著極好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以在微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。
[0003]有機(jī)過氧化物是過氧化氫中的一個或兩個氫原子被取代后的有機(jī)化合物，主要用作自由基聚合引發(fā)劑、不飽和聚酯固化引發(fā)劑、高分子交聯(lián)劑、有機(jī)合成氧化劑、漂白劑及殺菌劑等。過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)作為一種聚合物合成用高效引發(fā)劑，與普通的偶氮類引發(fā)劑相比，在乙烯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合過程中，用量少，引發(fā)效率高，聚合反應(yīng)放熱均勻，產(chǎn)品性能優(yōu)良。
[0004]工業(yè)化過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)生產(chǎn)采用間歇操作方式，工人勞動強(qiáng)度大，工藝條件受人為因素影響較大，質(zhì)量穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差。同時，由于反應(yīng)釜設(shè)備內(nèi)部較大的結(jié)構(gòu)尺寸，反應(yīng)過程中物質(zhì)的濃度，溫度分布不均勻，導(dǎo)致過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)成品活性氧不足，降低了產(chǎn)品品質(zhì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)流制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法，采用連續(xù)流的方式提高了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，降低了工人勞動強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]所述的連續(xù)流制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法，包括以下步驟:
[0008](I)配制堿性水溶液備用；
[0009](2)堿性水溶液和雙氧水分別穩(wěn)定地通入1#反應(yīng)器中反應(yīng),加入鹽水控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)物隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0010](3)異壬酰氯溶液穩(wěn)定地通入2#反應(yīng)器與堿性水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度；
[0011](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線繼續(xù)反應(yīng)并冷卻，收集產(chǎn)品。
[0012]所述步驟(I)中的堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液，堿性水溶液濃度為25-35wt%。
[0013]所述步驟(2)中雙氧水濃度為20_30wt%，優(yōu)選27.5wt% ；
[0014]所述步驟⑵中的堿性水溶液的流速為300ml/min-360ml/min，雙氧水的流速為50ml/min-90ml/min ；
[0015]所述步驟(2)中鹽水濃度為5_10wt%，反應(yīng)溫度控制在10°C -18°C。
[0016]所述步驟(3)中異壬酰氯溶液采用純度為90_100被％的水溶液，優(yōu)選98wt% ；
[0017]所述步驟(3)中異壬酰氯溶液的流速為120ml/min-160ml/min,異壬酰氯溶液在堿性水溶液和雙氧水反應(yīng)30秒-60秒后加入。
[0018]所述步驟(3)中，鹽水濃度為5_10wt%，反應(yīng)溫度控制在20°C -30°C。
[0019]所述步驟⑷中冷卻溫度為0°C _10°C。
[0020]整個反應(yīng)過程在2#反應(yīng)器中基本反應(yīng)完成，延遲管線可有效保障少量的未充分反應(yīng)的原料繼續(xù)反應(yīng)；同時延遲管線置于冷水中，對產(chǎn)物可進(jìn)行冷卻。
[0021]本發(fā)明所述的連續(xù)流制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法，整個過程在微反應(yīng)器中進(jìn)行；具體地，在微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)雙氧水、堿性溶液及異壬酰氯溶液毫秒級均勻混合之后，在連續(xù)流的狀態(tài)下合成過氧化二 -(3，5，5-三甲基己酰)。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0023](I)本發(fā)明由于采用微反應(yīng)器，反應(yīng)過程相比傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器，其混合效率有很大提高，且由于流速穩(wěn)定、生產(chǎn)過程穩(wěn)定，因而產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、重現(xiàn)性好，且制備過程中廢水和廢氣排放量顯著降低，工人勞動強(qiáng)度低。
[0024](2)本發(fā)明提供的制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法在微反應(yīng)器中進(jìn)行，簡化了工藝流程，克服了對反應(yīng)釜設(shè)備的復(fù)雜要求，使反應(yīng)在溫和，安全，環(huán)保的條件下連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品含量和收率大幅度提高，收率可達(dá)97%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是連續(xù)流制備過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0027]如圖1所示，1#貯料罐中的堿性水溶液經(jīng)過1#計量泵進(jìn)入1#反應(yīng)器、2#貯料罐中的雙氧水經(jīng)過2#計量泵也進(jìn)入1#反應(yīng)器，二者混合反應(yīng)后進(jìn)入2#反應(yīng)器；3#貯料罐中的異壬酰氯溶液經(jīng)過3#計量泵也進(jìn)入2#反應(yīng)器與前者混合物相遇而反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)，然后進(jìn)入產(chǎn)品收集罐。
[0028]實(shí)施例1:
[0029](I)將固體氫氧化鈉加入去離子水中，配制成濃度為30%的氫氧化鈉水溶液；
[0030](2)將1#計量泵的流速設(shè)置為350ml/min，2#計量泵的流速設(shè)置為60ml/min，同時開啟1#計量泵、2#計量泵，使氫氧化鈉水溶液和27.5wt%濃度的雙氧水分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時加入5wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在15°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0031](3)設(shè)定3#計量泵的流速為130ml/min，3#計量泵在1#計量泵、2#計量泵開啟40秒后開啟，使98wt%純度的異壬酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鈉水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在25°C ；
[0032](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線繼續(xù)反應(yīng)并冷卻至5°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)成品。
[0033]實(shí)施例2:
[0034](I)將固體氫氧化鈉加入去離子水中，配制成濃度為35%的氫氧化鈉水溶液；
[0035](2)將1#計量泵的流速設(shè)置為310ml/min，2#計量泵的流速設(shè)置為50ml/min，同時開啟1#計量泵、2#計量泵，使氫氧化鈉水溶液和27.5wt%濃度的雙氧水分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時加入7wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在10°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0036](3)設(shè)定3#計量泵的流速為120ml/min，3#計量泵在1#計量泵、2#計量泵開啟50秒后開啟，使98wt%純度的異壬酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鈉水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在25°C ；
[0037](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線繼續(xù)反應(yīng)并冷卻至5°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)成品。
[0038]實(shí)施例3:
[0039](I)將固體氫氧化鉀加入去離子水中，配制成濃度為30%的氫氧化鉀水溶液；
[0040](2)將1#計量泵的流速設(shè)置為340ml/min，2#計量泵的流速設(shè)置為70ml/min，同時開啟1#計量泵、2#計量泵,使氫氧化鉀水溶液和27.5wt%濃度的雙氧水分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時加入10wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在15°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0041](3)設(shè)定3#計量泵的流速為150ml/min，3#計量泵在1#計量泵、2#計量泵開啟50秒后開啟，使98wt%純度的異壬酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鉀水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在28°C ；
[0042](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻至5°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化二 - (3，5，5-三甲基己酰)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化二 _(3，5，5-三甲基己酰)成品。
[0043]由于以上3個實(shí)施例的工藝流程皆在微反應(yīng)器中完成，與傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器相比較，微反應(yīng)器的控制更易操作、進(jìn)料更精確，因此在微反應(yīng)器中反應(yīng)更加穩(wěn)定，進(jìn)而使得生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、重現(xiàn)性好。此外，在微反應(yīng)器中，物料的接觸更加充分，因而產(chǎn)品含量和收率也比傳統(tǒng)反應(yīng)器高。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)流制備過氧化二-(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配制堿性水溶液備用； (2)堿性水溶液和雙氧水分別穩(wěn)定地通入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器； (3)異壬酰氯溶液穩(wěn)定地通入2#反應(yīng)器與堿性水溶液和雙氧水的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)； (4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線繼續(xù)反應(yīng)并冷卻，收集產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化二_(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(I)中的堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液，濃度為25-35wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化二_(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(2)中的雙氧水濃度為20-30wt%，優(yōu)選27.5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化二_(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(2)中堿性水溶液的流速為300ml/min-360ml/min，雙氧水的流速為50ml/min-90ml/mino
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的連續(xù)流制備過氧化二-(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(2)中反應(yīng)時加入濃度為5-10被％的鹽水控制反應(yīng)溫度在10°C -18°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化二_(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(3)中異壬酰氯溶液選取純度為90-100wt%的水溶液，優(yōu)選98wt% ;流速為120ml/min-160ml/mino
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的連續(xù)流制備過氧化二-(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(3)中異壬酰氯溶液在堿性水溶液和雙氧水反應(yīng)30秒-60秒后加入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的連續(xù)流制備過氧化二-(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(3)中反應(yīng)時加入濃度為5-10被％的鹽水控制反應(yīng)溫度在20°C -30°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化二_(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，步驟(4)中的冷卻溫度為0°C -10°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的連續(xù)流制備過氧化二-(3，5，5-三甲基己酰)的方法，其特征在于，整個流程在微反應(yīng)器中進(jìn)行。
【文檔編號】C07C409/34GK104447471SQ201410704781
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】沈智, 陳唐建, 侯永正, 翟少華 申請人:淄博正華助劑股份有限公司