簡述

丙烯酸十八酯是一種分子式為C₂₁H₄₀O₂，分子量為324.54的化學(xué)物質(zhì)，表現(xiàn)為無色透明液體。在化學(xué)品分類中，該物質(zhì)屬于刺激性物品，對眼睛有嚴(yán)重傷害，與皮膚接觸可能致敏，不能長期暴露在陽光或者是高溫環(huán)境下。有關(guān)該化合物的部分物性數(shù)據(jù)如下：密度0.868，熔點32-34℃，閃點153.1°C，沸點400.2°C at 760 mmHg。丙烯酸十八酯不溶于水，溶于低極性有機溶劑，具有良好的柔韌性、耐水性、耐候性、低揮發(fā)、低收縮性。

用途

結(jié)合丙烯酸十八酯的理化性質(zhì)，該化合物可以用于輻射固化體系中的活性稀釋劑和交聯(lián)劑，亦可作為樹脂交聯(lián)劑，塑料、橡膠、聚氨酯等高分子物質(zhì)改性劑[1]。譬如以甲苯二異氰酸酯(TDI)，端羥丙基硅油，三羥甲基丙烷(TMP)，N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)，丙烯酸羥乙酯(HEA)等為原料合成雙鍵封端的水性聚氨酯(WPU)乳液。采用丙烯酸十八酯對水性聚氨酯進行改性，可以得到具有長鏈?zhǔn)杷榛Y(jié)構(gòu)的水性聚氨酯，進而可通過改變丙烯酸十八酯的含量來調(diào)控其拒水等性能。隨著丙烯酸十八酯含量的增加，WPU膠膜的吸水率有效降低至4.25%，涂覆處理織物的水接觸角大大提高，并且當(dāng)丙烯酸十八酯含量為40%時，聚氨酯室溫拒水效果可以達到最優(yōu)值80+分。

丙烯酸十八酯可用于油品降凝劑。在集輸或長輸現(xiàn)場應(yīng)用中，添加降凝劑對含蠟原油進行化學(xué)改性輸送是一種行之有效的方法。但傳統(tǒng)聚合物型降凝劑仍存在許多應(yīng)用問題，如對某些原油降凝降粘效果不理想、時效性差、抗剪切抗重復(fù)加熱能力差等，故亟需展開對新型降凝劑的開發(fā)工作，深入研究降凝劑的作用規(guī)律與機理。使用陽離子表面活性劑十八烷基三甲基氯化銨通過離子插層交換對天然無機納米粘土進行了有機化改性，以甲苯為溶劑，在不同濃度、不同溫度、不同攪拌強度下，通過溶液共混法制備聚丙烯酸十八酯(POA)/改性粘土納米復(fù)合降凝劑，并利用相關(guān)表征手段對納米復(fù)合降凝劑的結(jié)構(gòu)進行了表征，結(jié)果顯示納米復(fù)合降凝劑是插層剝離型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，并且能在油相體系中均勻分散。選用典型的含蠟原油長慶原油作為實驗油樣進行研究，結(jié)果顯示相較于相同加劑條件下的純POA降凝劑，復(fù)合降凝劑會提高原油的析蠟點，能進一步降低原油膠凝點、粘度與結(jié)構(gòu)屈服值，油樣低溫微觀蠟晶結(jié)構(gòu)更為完整、緊湊，相互絮凝能力更弱[2]。除此之外，丙烯酸十八酯還可以用作涂料流平劑、涂料、油漆、隔離劑以及各種粘合劑。

制備

丙烯酸十八酯可以采用兩種酯化方法制備，通過對酯化反應(yīng)的影響因素進行研究發(fā)現(xiàn)：（1）甲苯用作攜水劑溶劑，丙烯酸與十八醇摩爾比為1.2:1.0，對甲苯磺酸3.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，對苯二酚1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，在110～120℃回流反應(yīng)8h，產(chǎn)率90%以上。（2）不使用攜水劑，丙烯酸/十八醇摩爾比為1.2:1.0，對甲苯磺酸1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，對苯二酚0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，回流條件下逐步升溫反應(yīng)6 h，高級酯產(chǎn)率90%以上。系統(tǒng)比較兩種方法制備的丙烯酸十八酯的熔點、沸點和元素組成，用紅外光譜和核磁共振譜對比分析并證實其結(jié)構(gòu)特征無明顯差異，表明用熔融酯化法制備丙烯酸十八酯既可減少催化劑和阻聚劑的用量，又能保證以較高產(chǎn)率獲得較純的丙烯酸高級酯，是一種高效、可靠地制備該類單體的先進方法[3]。

有關(guān)研究

以丙烯酸十八酯單體為原料，BPO為引發(fā)劑，甲苯為溶劑，采用微波技術(shù)制備了聚丙烯酸十八酯，有關(guān)實驗表明微波輻射在聚合物合成中顯示了非常好的效果，所制備產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)特征與文獻報道的并無明顯差異；在微波功率195W、輻射時間15min的條件下，聚合物的分子量(Mw)達13259，分子量分布相當(dāng)窄，Mw/Mn僅為1.50，特征粘度13.2mL·g^-1，產(chǎn)率84.6%，其生產(chǎn)效率和節(jié)能方面充分體現(xiàn)了微波輔助聚合的優(yōu)勢[4]。

研究丙烯酸十八酯，聚丙烯酸十八酯以及丙烯酸十八酯/乙烯基咔唑無規(guī)共聚物在氣-水界面上的單分子膜性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)兩種聚合物單分子膜均具有很好的穩(wěn)定性，采用連續(xù)壓縮的方法可消除聚合物的松弛特征，獲得排列緊密的單分子膜。在聚丙烯酸十八酯分子鏈上引入咔唑基團可顯著改善單分子膜的轉(zhuǎn)移特性，并獲得一種含光電功能基團的新型聚合物L(fēng)B膜[5]。

參考文獻

[1]盛利霞,梁柱,葛震,等.丙烯酸十八酯改性水性聚氨酯拒水劑的制備與研究[C]//2016水性技術(shù)年會論文集.中國化工學(xué)會, 2016.

[2]姚博,李傳憲,楊飛,等.聚丙烯酸十八酯/納米粘土復(fù)合降凝劑的制備及其對長慶含蠟原油作用規(guī)律研究[C]//中國化學(xué)會膠體與界面化學(xué)會議.2015.

[3]周風(fēng)山,王世虎,盧鳳紀(jì).丙烯酸十八酯制備方法研究[J].化學(xué)世界, 2002, 43(3):143-146.DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2002.03.010.

[4]王科軍,劉芳,胡珊玲.丙烯酸十八酯的微波輔助聚合研究[C]//2007:3.DOI:CNKI:SUN:CLDB.0.2007-S2-015.

[5]徐志康,徐又一Xu,Zhikang,等.丙烯酸十八酯及其聚合物單分子膜性質(zhì)研究[J].科技通報, 1994, 10(5):4.DOI:CNKI:SUN:KJTB.0.1994-05-004.