丙烯酸甲酯的聚合反应式是怎样的?
nCH2=CH=COOCH3--->-[-CH2-CH(COOCH3)-]-
丙烯酸甲酯是一种有机化合物,分子式为C4H6O2,无色透明液体,有辛辣气味。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,丙烯酸甲酯在3类致癌物清单中。
性质:
1、丙烯酸甲酯在低于10℃时不聚合,高于10℃易发生聚合作用。光、热、过氧化物等会加速聚合作用。通常加入对苯二酚或4-甲氧基酚作阻聚剂。
2、丙烯酸甲酯毒性中等,对眼、皮肤、黏膜有较强的刺激和腐蚀作用,并可经皮肤吸收而引起中毒,大鼠经口LD50为300mg/kg。兔口服LD50280mg/kg。慢性中毒症状为头痛、嗜睡、手脚痉挛等。工作场所最高容许浓度为35mg/m3。操作场所应加强通风。操作人员应佩戴胶手套、面罩、防护服等防护装具。发生中毒应即移至通风良好处静休,服用葡萄糖和维生素B、C等。
用于聚丙烯腈纤维的第二单体,胶粘剂。腈纶纤维原料、涂料、塑料、树脂。
是有机合成中间体及高分子聚合物的单体,用于制造丙烯酸或丙烯酸酯类溶剂型胶黏剂和乳液型胶黏剂。为聚丙烯腈纤维(腈纶)的第二单体,与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等共聚制得的聚合物,广泛用作胶黏剂、涂料、皮革及纸张加工助剂等。
本品是一种重要有机合成单体和原料。本品为聚丙烯腈纤维(腈纶)的第二单体;可做塑料和胶黏剂;与丙烯酸丁酯共聚的乳液,能很好地改善皮革的质量,使皮革柔软、光亮、耐磨,广泛用于皮革工业和制药工业。
用作合成聚合物的单体,用于聚丙烯腈纤维的第二单体,胶黏剂等。
作为有机合成中间体,也是合成高分子聚合物的单体,用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。
是合成聚合物的单体,主要用作腈纶第二单体,和苯乙烯、醋酸乙烯等的共聚物广泛用于涂料、粘合剂等行业。
(1)丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,化学方程式为:
;故答案为:(2)丙烯酸甲酯发生加聚反应生成聚丙烯酸甲酯,结构简式为: ,故答案为: ;
(3)对苯二甲酸与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成酯类,即二元醇与二元酸反应生成酯类,结构简式为: ,故答案为: .
丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,化学式C3H4O2。是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸,由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体,带有特征的刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶,是由从炼油厂得到的丙烯制备的。
丙烯甲酯生产方法有:丙烯腈水解法、丙烯直接氧化法和乙烯酮法。
1.丙烯腈水解法 以丙烯腈为原料,在浓硫酸存在的情况下进行水解,水解后的丙烯酰胺硫酸盐再与甲醇进行反应得到丙烯酸甲酯。用丙烯腈水化法生产的丙烯酸甲酯,每吨产品消耗丙烯腈(98%)860kg、甲醇(95%)960kg、硫酸(93%)2000kg。
2.丙烯直接氧化法 以丙烯为原料,第一步氧化丙烯醛,再氧化成丙烯酸。丙烯酸再与甲醇反应生成丙烯酸甲酯。用丙烯直接氧化法生产丙烯酸甲酯,每吨产品消耗丙烯(95%)544kg。
3.乙烯酮法乙烯酮与甲醛以三氟化硼为催化剂进行缩合,再用甲醇急冷,同时酯化生成丙烯酸甲酯。
4.丙烯酸与甲醇酯化法 将丙烯酸、甲醇、可膨胀石墨依次加入平底烧瓶中,加入丙烯酸与甲醇物质的量比为1.15∶1。连接分水器、回流冷凝管,置于磁力加热搅拌器上加热搅拌,待反应一段时间后,冷却。用皂化法计算产率(用碱液中和剩余丙烯酸,再加入定量KOH溶液进行皂化,然后用标准HCl溶液滴定过量的KOH,计算出酯收率)。同时对酯进行分离,将反应液蒸馏,收集65~95℃馏分得粗产物。用5%NaCO3溶液洗至中性,用饱和NaCl溶液洗涤2次,再用无水NaSO4干燥后蒸馏,收集72~74℃馏分,即得产品。
5.改良雷珀法 改良的雷珀法为罗姆哈斯法和道巴底斯法。前者主要用气态一氧化碳来代替80%的羰基镍中的一氧化碳;后者又称高压雷珀法,主要以四氢呋喃为溶剂。
①改良雷珀法。此法反应开始后,一氧化碳与乙炔和醇生成丙烯酸酯,通入的一氧化碳代替羰基镍中的一氧化碳,就可减少羰基镍的再生与镍的回收。反应的溶剂为醇。反应温度为30~50℃,压力为0.1~0.2MPa,乙炔与一氧化碳配比为(1.01~1.10):1(摩尔比),甲醇与总一氧化碳配比为(1.1~3)∶1(摩尔比)。酸量保持在羰基镍的80%~99%(摩尔比),用以抑制氯代丙酸的生成。此法特点是在常压下操作,设备容易解决,但仍需要制备有毒物羰基镍。
②高压雷珀法。以四氢呋喃为溶剂,以氯化钯为催化剂、氯化铜为促进剂,在200~225℃和8.11~10.13MPa下进行反应。反应器顶部未反应的乙炔气体经洗去丙烯酸后循环使用,反应器底部的丙烯酸与四氢呋喃溶液,蒸出四氢呋喃后即得丙烯酸。以乙炔计丙烯酸收率约90%,以一氧化碳计收率约85%,然后丙烯酸在硫酸或离子交换树脂介质中与甲醇进行酯化,即得丙烯酸甲酯。如在生产丁酯以上的高级酯时用酸性催化剂进行连续酯化;生产丙烯酸乙酯时,用离子交换树脂为催化剂,得到丙烯酸酯。此法的特点是:用四氢呋喃为溶剂,将反应所需的乙炔先溶解在四氢呋喃中,这样可减少高压处理乙炔的危险,同时不用羰基镍,只需用镍盐作催化剂。但此法操作压力较高,因此设备材质要求较高。
很容易发生聚合。
贮存方法:
1)容器空间用惰性气体置换;
2)在丙烯酸甲酯中加入0.05%的自由基阻聚剂例如苯二酚或者叔丁基邻苯二酚。搅拌摇匀。在惰性气体下存储于4度以下的冰箱中。
甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)单体,也与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品.用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。 丙烯酸类酯的制备方法主要有:醇酸直接酯化法,酰氯酯化法,酯交换法等。用甲基丙烯酸甲酯与不同的醇反应,可以得到相应的丙烯酸酯类和甲醇。通过酯交换法可以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等。
酯交换法所用的催化剂传统上主要为无机酸、有机酸或其酸式盐,优点是价格比较便宜。但它们具有强腐蚀性,对设备、器材及操作条件要求比较苛刻。并且反应时间长、副反应多、三废严重,易使产品的色泽变深。这类催化剂在酯交换法中将逐步被淘汰。非酸性催化剂是近些年发展的新方向。它的主要特点是没有腐蚀作用,产品质量好,色泽浅,副反应少,反应条件比较缓和。就目前来看,有机锡类、钛酸化合物与碱金属的烷氧基化合物是比较理想的酯交换法用催化剂,只要解决了回收重利用问题,在今后的工业生产中将会得到广泛的应用。