Page 19 - 涂层与防护2020-04电子版
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潘萍，等：一缩二丙二醇二丙烯酸酯的合成及表征
图 4 反应温度对酯化率的影响
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图 3 SO 4 /ZrO 固体超强酸催化剂用量对酯化率的影响 盖，也会减少催化活性的中心数。 这些不良效应会大
大降低酯化效果，造成粗酯产品中 DPGDA 的酯含量
比，可以提产物的利用和该反应的酯化率。 当丙烯酸 降低。 对图 4 数据进行综合分析可知：对于该酯化反
过剩，酯化反应速率低于相应的醇过量的情况，这与 应，由于选用甲苯作带水剂，而它沸点为 110.6 ℃，所
固体超强酸催化机理相关联，催化剂的质子酸活性中 以选择 114 ℃左右的反应温度是较适宜。 在此条件
[5]
心被丙烯酸优先吸附质子化 ，丙烯酸的过量是有利 下，反应的酯化率较高。
于增加丙烯酸的浓度，从而提高反应酯化率。 2.1.5 带水剂的影响
选择适当的酸醇物质的量的比，不仅能够提高目
用苯当作带水剂，反应温度一般为 82～92 ℃，甲
标反应物的转化率，而且能够减少副反应，提高反应
苯做溶剂，反应温度可达 110～135 ℃。 所选的溶剂沸
的选择性。 因此在酸过量的实验条件下，考察了相同
点低，其反应温度就会低，反应速率也会相应下降，最
反应时间(4h)内酸醇物质的量的比对酯化率的影响，
终酯化率也会比较低。 因考虑到反应温度直接影响
考察了酸醇物质的量的比对酯化率的影响，见表 1。
酯化反应的效率, 用甲苯作溶剂，其活性要优于苯作
表 1 酸醇物质的量的比对酯化率的影响
溶剂，选用甲苯作为除水剂，将反应过程生成的水不
酸醇物质的量的比
项目 断从体系内移出，使反应平衡向方程式的右边进行，
1.8∶1 2.0∶1 2.6∶1 3.0∶1
有利于 DPGDA 生成的方向移动。 经结果得出，带水
酯化率% 75.3 86.0 96.2 96.4
剂量为甲苯 62 g/100 g 丙烯酸最为适宜。
得出结果，酸醇配比增加，酯化产率增加，但配比
过大,丙烯酸转化率减少，且中和所需氢氧化钠用量增 2.2 酯化物的测定和表征
加，故宜选择丙烯酸与一缩二丙二醇物质的量的比为
由气相谱图 5 可知，保留时间为 4.35 min 的峰，
2.6∶1.0。
就是目标产物，而保留时间在主产物后面的峰，则是
2.1.4 反应温度的影响
反应过程中产生的聚合物。
随着反应温度的升高，酯化反应的初始速率提 由 IR 看出，产品的红外光谱特征吸收峰：1 725
高，但随着反应时间的延长，反应酯化率的变化是缓 cm （-C=O）；1 636 cm （-C=C-）；1 196 cm （-C-O-
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-1
-1
慢的。 因此，在丙烯酸与一缩二丙二醇的酯化反应 C-），红外光谱测定结果与 DPGDA 标准 IR 谱图一致。
中，提高反应体系的温度会加速丙烯酸的蒸发，导致
丙烯酸在反应体系中的浓度的降低；另一方面，温度 3 结语
的提高又会有利于产生自由基，容易引起体系内各组
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分热聚合作用，以及黏度的增大，从而给后处理带来 （1） 实验确定：SO 4 /ZrO 2 超强酸催化合成一缩二
困难。 同时，固体催化剂的表面被生成的聚合物覆 丙二醇二丙烯酸酯最佳反应条件为：催化剂用量为 8
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探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT
