柱撑酸化蒙脱土催化合成丙烯酸正丁酯的研究.pdf

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1、第33卷第5期浙江海洋学院学报(自然科学版)V01．33No．52014年9月JournalofZhejiangOceanUniversity(NaturalScience)Sep·，2014一一————————————_—————_———————————————————————————————————一文章编号：1008—830X(2014)05-0473-05柱撑酸化蒙脱土催化合成丙烯酸正丁酯的研究高良军(浙江海洋学院石化与能源工程学院，浙江舟山316022)摘要：将蒙脱士经不同方法进行改性处理，并以此为催化剂，催化丙烯酸与正丁醇反应生成丙烯

2、酸正丁酯。考察了以微波处理的柱撑酸化蒙脱土为催化剂催眦合成丙烯酸正丁酯的反应条件。结果表明，以微波处理的柱撑酸化蒙脱士催化效果撮好，适宜的反应条件为：丙烯酸为0．1mol，醇酸的摩尔比为12：l，阻聚剂为对苯二酚，其用量为03g，约为丙烯酸质量的4％，催化剂的用量1．7g，约为丙烯酸质量的20％，反应的时间为7h，在回流状态下，其酯化率为84．1％。催化剂可以重复使用。关键词：柱撑蒙脱土；改性；酸化；催化；丙烯酸正丁酯中图分类号：TQ225．1文献标识码：AOntheSynthesisofN-butylaerylateCatalyzedbyPil

3、laredAcidizedMontmorilloniteGAOLiang-jan(PetrochemicalandEnergyEngineeringSchoolofZhejiangOceanUniversity，Zhoushan316022，China)Abstract：MontmorillonitewasmodifiedinvariouswaystoserveascatalystfortIlereactionofacrylicacidandbutanoltosynthesizen-butylacrylate．Thereactionandcond

4、itionswerestudiedinthesynthesisofn—butylacrylatecatalyzedbypillaredacidizedmontmorillonitetreated诵t}lmicrowave．Theresultsrevealedbestcatalysteffects，withtheoptimumconditionsforreactionasfollows：0．1molofacrylicacid，moleratioofalco—holicacidbeing1．2：1，0．3gofhydroquinone(4％thema

5、ssofacrylicacid)aspolymerizationinhibitor,1．7gofcatalyst(20％themassofacrylicacid)，thereactiontimebeing7h．Theesterificationyieldcouldreach84．1％atreflux．Thecatalystcouldberepeatedlyused．Keywords：pillaredmontmorillonite；modification；acidification；catalysis；n—butylacrylate丙烯酸正丁酯(

6、BA)是一种重要的可聚合烯类单体。作为软单体，它可以和各种硬单体及具有官能团的单体等进行共聚，得到丙烯酸类树脂产品，广泛地应用在塑料改性、腈纶纤维改性剂、涂料、胶粘剂、纤维及织物加工、皮革加工和丙烯酸类橡胶合成等领域[1-31。其传统的合成方法一般都采用酸、醇为原料，浓硫酸收稿日期：2014--05—10作者简介：高良军(1977一)，男，浙江临海人，讲师，研究方向：化学工程与工艺474浙江海洋学院学报(自然科学版)第33卷为催化剂，加热直接酯化[41。但由于浓硫酸催化易使设备腐蚀严重，副反应多，后处理麻烦，收率低且污染环境151。因此近年来，人

7、们一直在寻找更好的催化剂和方法来代替浓硫酸催化[6-131。蒙脱土是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，理论化学式为：(1／2Ca，Na)盯(Al，Mg，Fe)。(Si，A1)sO∞(0H)。·nH20，其中Na、Ca为可交换阳离子，它是由两层硅(铝)氧四面体中间夹一层硅(铝)氧(氢氧)八面体组成的，属2：1层型结构(14J，是一种天然粘土矿物，资源丰富。其催化活性主要与其表面孔径、内表面积和活性中心数量等因素有关。蒙脱土本身的催化性能并不好，但可以通过改性，如酸化改性、金属离子交换、作为载体负载活性组分等来改善其催化效果【t51。本文探索将蒙脱土同时进

8、行酸化与铝交联，并作为催化剂催化丙烯酸与正丁醇酯化合成丙烯酸正丁酯，克服了硫酸作为催化剂的不足，简化了后处理过程，本催化剂反应温度低、选