連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(cnp)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，包括制備堿性水溶液，使堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液在反應(yīng)器中反應(yīng)，加入新癸酰氯溶液與堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)得到產(chǎn)品，該反應(yīng)過程在微反應(yīng)器中進(jìn)行；采用本發(fā)明制備出的溶劑型或乳液型過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重現(xiàn)性好；由于反應(yīng)在微反應(yīng)器中進(jìn)行，簡化了工藝流程，使反應(yīng)在溫和，安全，環(huán)保的條件下連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品含量和收率大幅度提高，收率可達(dá)97.5％以上。
【專利說明】連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高聚物合成用的引發(fā)劑過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的制備方法，特別涉及一種連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，屬于化工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米之間的微型反應(yīng)器。微反應(yīng)器能使反應(yīng)流體的通道在微米級別，可以包含有成百萬上千萬的微型通道，同時(shí)由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積，可達(dá)攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著極好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以在微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。
[0003]有機(jī)過氧化物是過氧化氫中的一個或兩個氫原子被取代后的有機(jī)化合物，主要用于自由基聚合引發(fā)劑，不飽和聚酯固化引發(fā)劑、高分子交聯(lián)劑、有機(jī)合成氧化劑、漂白劑及殺菌劑等。過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)作為一種聚合物合成用高效引發(fā)劑，與普通的偶氮類引發(fā)劑相比，在高聚物聚合過程中，用量少，引發(fā)效率高，聚合反應(yīng)放熱均勻，產(chǎn)品性能優(yōu)良，市場需求量大。
[0004]工業(yè)化過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)生產(chǎn)采用間歇操作方式，工人勞動強(qiáng)度大，工藝條件受人為因素影響較大，質(zhì)量穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差。同時(shí)，由于反應(yīng)釜設(shè)備內(nèi)部較大的結(jié)構(gòu)尺寸，反應(yīng)過程中物質(zhì)的濃度，溫度分布不均勻，導(dǎo)致過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)成品活性氧不足，降低了產(chǎn)品品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，采用連續(xù)流的方式提高了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，降低了工人勞動強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，包括以下步驟:
[0008](I)配制堿性水溶液備用；
[0009](2)堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液分別穩(wěn)定地通入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)物隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0010](3)新癸酰氯溶液穩(wěn)定地通入2#反應(yīng)器與堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度；
[0011](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻，收集產(chǎn)品。
[0012]所述步驟(I)中的堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液，堿性水溶液濃度為35-55wt%。
[0013]所述步驟(2)中過氧化氫異丙苯水溶液濃度為70_75wt% ；
[0014]所述步驟(2)中的堿性水溶液的流速為250ml/min-400ml/min，過氧化氫異丙苯水溶液的流速為80ml/min-170ml/min ；
[0015]所述步驟(2)中鹽水濃度為5_10wt%，反應(yīng)溫度控制在10°C -35°C。
[0016]所述步驟(3)中新癸酰氯溶液采用純度為90-100?1:%的水溶液，優(yōu)選98wt% ；
[0017]所述步驟(3)中新癸酰氯溶液的流速為100ml/min-210ml/min，新癸酰氯溶液在堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液反應(yīng)20秒-60秒后加入；
[0018]所述步驟(3)中，鹽水濃度為5_10wt%，反應(yīng)溫度控制在20°C -40°C。
[0019]所述步驟(4)中冷卻溫度為0°C -10°C。
[0020]整個反應(yīng)過程在2#反應(yīng)器中基本反應(yīng)完成，延遲管線可有效保障少量的未充分反應(yīng)的原料繼續(xù)反應(yīng)；同時(shí)延遲管線置于冷水中，對產(chǎn)物可進(jìn)行冷卻。
[0021]本發(fā)明所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，整個過程在微反應(yīng)器中進(jìn)行；具體地，在微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)過氧化氫異丙苯水溶液、堿性溶液及新癸酰氯溶液毫秒級均勻混合之后，在連續(xù)流的狀態(tài)下合成過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
[0023](I)本發(fā)明由于采用微反應(yīng)器，反應(yīng)過程相比傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器，其混合效率有很大提高，且由于流速穩(wěn)定、生產(chǎn)過程穩(wěn)定，因而產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、重現(xiàn)性好，且制備過程中廢水和廢氣排放量顯著降低，工人勞動強(qiáng)度低。
[0024](2)本發(fā)明提供的制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法在微反應(yīng)器中進(jìn)行，簡化了工藝流程，克服了對反應(yīng)釜設(shè)備的復(fù)雜要求，使反應(yīng)在溫和，安全，環(huán)保的條件下連續(xù)運(yùn)彳丁，廣品含量和收率大幅度提尚，收率可達(dá)97.5%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0027]如圖1所示，1#貯料罐中的堿性水溶液經(jīng)過I #計(jì)量泵進(jìn)入I #反應(yīng)器、2 #貯料罐中的過氧化氫異丙苯水溶液經(jīng)過2#計(jì)量泵也進(jìn)入I #反應(yīng)器，二者混合反應(yīng)后進(jìn)入2 #反應(yīng)器；3#貯料罐中的新癸酰氯溶液經(jīng)過3#計(jì)量泵也進(jìn)入2#反應(yīng)器與前者混合物相遇而反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)，然后進(jìn)入產(chǎn)品收集罐。
[0028]實(shí)施例1:
[0029](I)將固體氫氧化鈉加入去離子水中，配制成濃度為35%的氫氧化鈉水溶液；
[0030](2)將1#計(jì)量泵的流速設(shè)置為350ml/min，2#計(jì)量泵的流速設(shè)置為90ml/min，同時(shí)開啟1#計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵，使氫氧化鈉水溶液和70wt%濃度的過氧化氫異丙苯水溶液分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時(shí)加入5wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在15°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0031](3)設(shè)定3#計(jì)量泵的流速為190ml/min，3 #計(jì)量泵在I #計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵開啟30秒后開啟，使98wt %純度的新癸酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鈉水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在30°C ；
[0032](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻至5°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)成品。
[0033]實(shí)施例2:
[0034](I)將固體氫氧化鈉加入去離子水中，配制成濃度為40%的氫氧化鈉水溶液；
[0035](2)將1#計(jì)量泵的流速設(shè)置為300ml/min，2 #計(jì)量泵的流速設(shè)置為110ml/min，同時(shí)開啟1#計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵，使氫氧化鈉水溶液和72wt%濃度的過氧化氫異丙苯水溶液分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時(shí)加入7wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在20°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0036](3)設(shè)定3#計(jì)量泵的流速為200ml/min，3 #計(jì)量泵在I #計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵開啟20秒后開啟，使98wt %純度的新癸酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鈉水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在35°C ;
[0037](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻至3°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)成品。
[0038]實(shí)施例3:
[0039](I)將固體氫氧化鉀加入去離子水中，配制成濃度為40%的氫氧化鉀水溶液；
[0040](2)將1#計(jì)量泵的流速設(shè)置為330ml/min，2 #計(jì)量泵的流速設(shè)置為100ml/min，同時(shí)開啟1#計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵，使氫氧化鉀水溶液和75wt%濃度的過氧化氫異丙苯水溶液分別以穩(wěn)定的流速進(jìn)入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，同時(shí)加入10wt%濃度的鹽水控制反應(yīng)溫度在18°C，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器；
[0041](3)設(shè)定3#計(jì)量泵的流速為160ml/min，3 #計(jì)量泵在I #計(jì)量泵、2 #計(jì)量泵開啟50秒后開啟，使98wt %純度的新癸酰氯溶液以穩(wěn)定的流速進(jìn)入2#反應(yīng)器與氫氧化鉀水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，加入鹽水控制反應(yīng)溫度在35°C ;
[0042](4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻至8°C，進(jìn)入產(chǎn)品收集罐，靜止，分離出母液，得到的粗品過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)經(jīng)過鹽水洗滌，冷凍后配制成一定濃度的溶劑型或乳液型過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)成品。
[0043]由于以上3個實(shí)施例的工藝流程皆在微反應(yīng)器中完成，與傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器相比較，微反應(yīng)器的控制更易操作、進(jìn)料更精確，因此在微反應(yīng)器中反應(yīng)更加穩(wěn)定，進(jìn)而使得生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、重現(xiàn)性好。此外，在微反應(yīng)器中，物料的接觸更加充分，因而產(chǎn)品含量和收率也比傳統(tǒng)反應(yīng)器高。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)配制堿性水溶液備用； (2)堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液分別穩(wěn)定地通入1#反應(yīng)器中反應(yīng)，隨后進(jìn)入2#反應(yīng)器； (3)新癸酰氯溶液穩(wěn)定地通入2#反應(yīng)器與堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液的產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)； (4)步驟(3)的產(chǎn)物經(jīng)過延遲管線進(jìn)一步充分反應(yīng)并冷卻，收集產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(1)中的堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液，濃度為35-55wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(2)中的過氧化氫異丙苯水溶液濃度為70-75wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(2)中堿性水溶液的流速為250ml/min-400ml/min，過氧化氫異丙苯水溶液的流速為 80ml/min-170ml/mino
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟⑵中反應(yīng)時(shí)加入濃度為5-10的％的鹽水控制反應(yīng)溫度在10°C -35°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(3)中新癸酰氯溶液選取純度為90-100wt%的水溶液，優(yōu)選98wt%;流速為100ml/min-210ml/mino
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(3)中新癸酰氯溶液在堿性水溶液和過氧化氫異丙苯水溶液反應(yīng)20秒-60秒后加入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟(3)中反應(yīng)時(shí)加入濃度為5-10的％的鹽水控制反應(yīng)溫度在20°C-40°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，步驟⑷中的冷卻溫度為0°C _10°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)流制備過氧化新癸酸異丙苯酯(CNP)的方法，其特征在于，整個流程在微反應(yīng)器中進(jìn)行。
【文檔編號】C07C407/00GK104496874SQ201410698419
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】沈智, 陳唐建, 侯永正, 翟少華 申請人:淄博正華助劑股份有限公司