簡(jiǎn)介
甲基丙烯酸三氟乙酯是一種具有酯氣味的無(wú)色透明液體,是一種具有CF3基的甲基丙烯酸酯單體,和MMA一類(lèi)的甲基丙烯酸酯一樣有聚合性,可進(jìn)行本體聚合、溶液聚合、乳液聚合。容易與其他丙烯酸酯、苯乙烯、丙稀腈、醋酸乙烯等共聚。在調(diào)節(jié)樹(shù)脂氟含量、樹(shù)脂的改性方面有著良好的應(yīng)用前景。它的聚合物顯現(xiàn)憎水性、抗?jié)裥?、耐污染性、帶?fù)電性、及高透氧性和透明性 等。但現(xiàn)在僅有少數(shù)公司生產(chǎn)該種氟單體,且價(jià)位較高。
性質(zhì)
甲基丙烯酸三氟乙酯和通常的甲基丙烯酸酯一樣,是有酯氣味的無(wú)色透明液體,分子量168,沸點(diǎn)107℃,熔點(diǎn)低于-50℃,閉杯閃點(diǎn)24.5℃,密度(g/cm3,20°C)1.181,折射率(nD201.359,粘度(mPa.s,209C)0.65,溶解度(wt%,20℃):水在單體中的溶解度0.18,單體在水中的溶解度0.04,蒸氣壓(kPa,20℃)2.2。
制備方法
1、甲基丙烯酸酐與三氟乙醇的反應(yīng)
美國(guó)專(zhuān)利中,法國(guó)人Hurtel提出以甲基丙烯酸酐和2,2,2-三氟乙醇為原料,在催化劑和阻聚劑的作用下,合成了目標(biāo)酯。
實(shí)例如下:在一帶有機(jī)械攪拌的反應(yīng)器中投入2,2,2-三氟乙醇600g 0.808g吩噻嗪及1.19g 100%的濃硫酸,反應(yīng)溫度65℃,常壓下連續(xù)加入1016.4g甲基丙烯酸酐,反應(yīng)0.5h后,經(jīng)減壓分餾得到944.44g甲基丙烯酸三氟乙酯,收率97.6%。
2、甲基丙烯酰氯與三氟乙醇的反應(yīng)
日本專(zhuān)利報(bào)道以甲基丙烯酰氯和2,2,2-三氟乙醇為原料,在催化劑CuCl的作用下合成了氟酯。
實(shí)例如下:反應(yīng)瓶中投入2,2,2-三氟乙醇500g和5gCuCl,室溫下,慢慢滴入407g甲基丙烯酰氯,加畢,于80℃反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束,用200ml水洗滌后,經(jīng)過(guò)濾、分層,有機(jī)層用無(wú)水MgSO4干燥,再加入0.5g阻聚劑進(jìn)行精餾,收集45~47℃/140mmHg的餾份,得甲基丙烯酸三氟乙酯555g,收率66.1%。
3、甲基丙烯酸與三氟乙醇的反應(yīng)
甲基丙烯酸和三氟乙醇直接酯化主要是在酸的催化下來(lái)進(jìn)行,日本專(zhuān)利報(bào)道所用的酸主要是濃硫酸或發(fā)煙硫酸,但轉(zhuǎn)化率不高。美國(guó)專(zhuān)利采用P2O5或多磷酸來(lái)替代濃硫酸取得了較好的結(jié)果。
實(shí)例如下:在一配有機(jī)械攪拌、加熱、蒸餾回流裝置的反應(yīng)器中,投入150份多磷酸,50份2,2,2-三氟乙醇及0.1份阻聚劑吩噻嗪,控制溫度80-100℃,然后滴加36份的甲基丙烯酸,然后收集105-110℃的甲基丙烯酸三氟乙酯餾分,收率80%以上。
4、甲基丙烯酸金屬鹽與2,2,2-三氟乙基鹵的反應(yīng)
該工藝是四種工藝中較優(yōu)的,因?yàn)榍叭N工藝都要以三氟乙醇為原料,三氟乙醇本身就很難得,該工藝是直接通過(guò)甲基丙烯酸鉀與2,2,2-三氟乙基氯反應(yīng)。
實(shí)例如下:在一干燥、裝有攪拌的500ml反應(yīng)器中,投入甲基丙烯酸鉀40g,極性非質(zhì)子溶劑N-甲基吡咯烷酮321g 0.08g阻聚劑吩噻嗪)后密閉,攪拌,然后連續(xù)加入HCFC-133a,平均每小時(shí)39g,控制反應(yīng)溫度210℃,反應(yīng)一段時(shí)間,得產(chǎn)物甲基丙烯酸三氟乙酯,轉(zhuǎn)化率為99.9%,選擇性94%。
參考文獻(xiàn)
[1]陳先進(jìn),徐衛(wèi)國(guó),徐宇威,等. 甲基丙烯酸三氟乙酯的制備[J]. 浙江化工,2004,35(6):19-19. DOI:10.3969/j.issn.1006-4184.2004.06.009.