丙二醇甲醚醋酸酯

中文名称    丙二醇甲醚醋酸酯

中文同名    乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯

英文名称    1-Methoxy-2-propyl acetate

化学式       C6H12O3

分子量       132.16

CAS编号   108-65-6

质检信息

质检项目       指标值

含量,％         ≥99%,含50ppm BHT 稳定剂

蒸气压 3.7 mm Hg ( 20 °C)

BRN 1751656

密度  0.970?g/mL?at 25?°C(lit.)

沸点  145-146?°C(lit.)

熔点  -87 °C

闪点  110?°F

折射率 n20/D 1.402

水溶性 19.8 g/L (25 oC)

化学特性

丙二醇甲醚醋酸酯是一种具有多官能团的非公害溶剂。是一种化学物质，无色透明液体,水份≤0.05％馏程145-152℃酸度≤0.03％比重（d420）0.966 闪点51°C密度0.970 g/mL at 25 °C(lit.)沸点145-146 °C(lit.)熔点-87 °C闪点110 °F折射率n20/D 1.402水溶解性19.8 g/L (25 ºC)有似酯气味。水吸收系数320g/kg(20℃)。易溶于水。易燃，具刺激性和麻醉性。

产品用途

1.丙二醇甲醚醋酸酯是具有多官能团的非公害溶剂。它是涂料行业中一种为了提高涂膜强度而不可缺少的辅助溶剂。广泛应用于轿车漆;电视机漆;冰箱漆;飞机漆等高档油漆中。

2.主要用于油墨、油漆、墨水、纺织染料、纺织油剂的溶剂，也可用于液晶显示器生产中的清洗剂

3.丙二醇甲醚醋酸酯是具有多官能团的非公害溶剂。它是涂料行业中一种为了提高涂膜强度而不可缺少的辅助溶剂。广泛应用于轿车漆、电视机漆、冰箱漆、飞机漆等高档油漆中。其中电子级用作LCD的清洗剂及其它电子行业。

4.也可用于液晶显示器生产中的清洗剂;是性能优良的低毒高级工业溶剂

5.丙二醇甲醚醋酸酯是具有多官能团的非公害溶剂。它是涂料行业中一种为了提高涂膜强度而不可缺少的辅助溶剂。广泛应用于轿车漆、电视机漆、冰箱漆、飞机漆等高档油漆中。其中电子级用作LCD的清洗剂及其它电子行业。

 

储藏措施

1.储存于阴凉、通风的库房。

2.应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。

3.保持容器密封。

4.远离火种、热源，防止阳光直射。

5.库房必须安装避雷设备。

6.排风系统应设有导除静电的接地装置。

7.采用防爆型照明、通风设置。

8.禁止使用易产生火花的设备和工具。

9.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

10.防止粉尘和气溶胶生成。

急救措施 

【食入】摄入不可能。但是，如果摄入，获得紧急医疗照顾。

【吸入】如果克服被曝光，将受害人转移到空气新鲜处。给予吸氧或人工呼吸。获得紧急医疗照顾。迅速采取行动是至关重要的。

【皮肤】立即脱去污染的衣着。彻底清洗皮肤，用温和的肥皂/水。W /温水冲洗15分钟。如果是粘的，首先使用无水清洁。寻求医疗照顾，如果不良影响或刺激。

【眼睛】眼睛接触的情况下，立即用清水冲洗20-30分钟。经常收回眼皮。获得紧急医疗照顾。

生产方法

丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一类重要的工业溶剂，是性能优良的低毒高级工业溶齐U，该溶剂分子结构独特，同一分子中既有非极性基团又有极性基团，故而它对极性和非极性物质均有较好的溶解能力。目前已大量地被应用于高档涂料、油墨各种聚合物的溶剂，包括氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素等。

反应制备丙二醇甲醚醋酸酯的方法，但其生产中采用网状结构的复合增强型苯乙烯磺酸类的强酸性离子交换树脂作为催化剂，需要分两段进行酯化反应，对于实际生产存在以下缺陷:双固定床与单固定床相比，催化剂用量大，成本高；设备投入高，维护和操作费用高。

本发明目的是提出能克服以上采用两段进行酯化反应所带来一系列问题的一段式丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法。

本发明采用负载型催化剂，以丙二醇甲醚和醋酸为原料进行酯化反应，反应生成的水经过共沸精馏脱除，反应生成的产物经过精馏后取得丙二醇甲醚醋酸酯。其中，负载型催化剂的载体为Y -氧化铝、ZSM-5型分子筛、Y型分子筛、硅藻土、氧化锆、二氧化钛或Mg/Al水滑石中的任意一种，负载物为对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钥酸、硫酸或硝酸中任意的一种。

本发明催化剂具有均一的分子大小的孔道，离子交换性能，酸催化活性，有良好的热稳定性和水热稳定性。且活性高，寿命长，产品选择性和收率高，副产物少，原料空速高。

本发明可实现一段式连续化生产丙二醇甲醚醋酸酯，操作方式简单，显著提高了丙二醇甲醚醋酸酯的生产效率，降低其生产成本，且能减少固体污染物和废水排放，反应产物无需大量碱进行中和，催化剂使用寿命长。本发明具有极佳的规模化工业应用价值。

本发明所述负载型催化剂中负载物占催化剂总质量的0.1?30%。负载量低时，催化剂活性低；负载量高时催化剂成本增加。所以要选择一个合适的负载量。

所述酯化反应的温度条件为100?110°C。温度低时，反应速度低，产物的收率低；温度高时，催化剂易失活、结块、产品中重组分含量变高。

所述丙二醇甲醚和醋酸的投料摩尔比为I?1.5:1。投料比低时，可以节约物料，反应速度较快，但是反应物的收率低；投料比比高时，能耗增加。

为了保证物料到达固定床反应器时，温度能最快达到所需的反应温度。先将丙二醇甲醚和醋酸预热至100°c后与催化剂混合。

—、制备负载型催化剂:

以Y-氧化铝、ZSM-5型分子筛、Y型分子筛、硅藻土、氧化锆、二氧化钛、Mg/Al水滑石中的任意一种为载体，将对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钥酸、硫酸、硝酸中的任意一种负载在其上，形成负载型催化剂。将控制负载物占负载型催化剂总质量的0.1-30%。

二、生产 PMA:

在固定床反应器中，以I-1.5:1的摩尔比将丙二醇甲醚和醋酸进行混合，并预热至IOO0C，然后以40L/h的流量连续通入制备的负载型催化剂，将反应体系升温至100-110°C进行酯化反应，反应的空速为41 1，待反应结束后将产物放入脱水塔进行脱水。

脱水是在共沸剂苯的存在下，于64-67 °C形成共沸物，经过冷凝分层，上层的有机相返回脱水塔，下层的水相去水处理。同时，脱水塔塔釜物料进入脱轻。

脱轻时塔顶轻组分回流返回固定床反应器中继续进行酯化反应。脱轻的塔釜物料进入精馏塔精馏，在塔顶精馏出纯度为99.5%以上的产品一丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。

【权利要求】

1.一种丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法，在催化剂存在的条件下，将丙二醇甲醚和醋酸进行酯化反应，反应生成的水经过共沸精馏脱除，反应生成的产物经过精馏后取得丙二醇甲醚醋酸酯；其特征在于所述催化剂为负载型催化剂，负载型催化剂的载体为Y-氧化铝、ZSM-5型分子筛、Y型分子筛、硅藻土、氧化锆、二氧化钛或Mg/Al水滑石中的任意一种，负载物为对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钥酸、硫酸或硝酸中任意的一种。

2.根据权利要求1所述丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法，其特征在于所述负载型催化剂中负载物占催化剂总质量的0.1?30%。

3.根据权利要求1或2所述丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法，其特征在于所述酯化反应的温度条件为100?110°C。

4.根据权利要求1或2所述丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法，其特征在于所述丙二醇甲醚和醋酸的投料摩尔比为I?1.5:1。

5.根据权利要求1所述丙二醇甲醚醋酸酯的生产方法，其特征在于先将丙二醇甲醚和醋酸预热至100°c后再与 催化剂混合。

概述

丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA)，也叫丙二醇单甲醚乙酸酯，分子式为C6H12O3，无色吸湿液体，有特殊气味，是一种具有多官能团的非公害溶剂。主要用于油墨、油漆、墨水、纺织染料、纺织油剂的溶剂，也可用于液晶显示器生产中的清洗剂。易燃，高于42°C时可能形成爆炸性蒸汽/空气混合物。

丙二醇甲醚醋酸酯是性能优良的高级工业溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解力，适用于高档涂料、油墨各种聚合物的溶剂，包括氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素等。其中丙二醇甲醚丙酸酯是涂料、油墨中最好的溶剂，适用于不饱和聚酯、聚氨酯类树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。 

合成方法

本发明采用的催化剂优选浓硫酸或对甲苯磺酸。

硫酸催化剂的优点是易得、价廉，催化反应活性高，反应温度低。但也存在如下缺点①选择性不好，导致一系列副反应，副产物有醚、不饱和化合物、硫酸酯、羰基化合物等，给过量原料回收和循环使用带来不便。②反应后需要对反应产物进行中和，生成硫酸盐，硫酸盐晶粒细，分离麻烦，但又易堵精馏塔，给工业化连续生产带来较多不便。③对设备腐蚀严重，因而设备要求较高。

本发明的催化剂最优选对甲苯磺酸。

对甲苯磺酸该催化剂是对甲酚生产过程的中间体，市场供应充足；对甲苯磺酸为白色结晶，比硫酸包装、储运、使用方便；它不易挥发，腐蚀性比硫酸低；它溶于反应物，反应体系为均相，物料接触充分，反应速度较硫酸快；对甲苯磺酸又克服了硫酸的强氧化性，副

反应少，选择性高。

催化剂用量过大，会对设备产生腐蚀；催化剂用量过小，不可避免地导致反应速度减慢。在本发明的优选方法中，催化剂适宜用量为0.1～0.5％(反应物总量的质量百分比)，最佳用量为0.1～0.2％(反应物总量的质量百分比)。

本发明中反应体系的物性为丁醇的沸点为117.7℃，20℃时在水中溶解度为7.8％(Wt)；醋酸丁酯沸点为126℃，20℃时在水中溶解度为1％(Wt)；丙二醇甲醚沸点为120℃，醋酸的沸点为118℃，产品丙二醇甲醚醋酸酯的沸点为146℃。醋酸丁酯与水组成的二元共沸物沸点为90.2℃，共沸物组成水28.7％(Wt)，醋酸丁酯71.3％(Wt)。醋酸丁酯、丁醇与水组成的三元共沸物沸点为90.7℃，共沸物组成水29％(Wt)，丁醇8％(Wt)，醋酸丁酯63％(Wt)。

丁醇作共沸脱水剂时，其脱水机理是丁醇首先和体系中醋酸反应生成醋酸丁酯，醋酸丁酯与反应体系中形成的水形成共沸物，从而将水分出。

在反应过程中，把丁醇和化学计量的醋酸加到丙二醇甲醚和醋酸的反应混合物中反应，生成的醋酸丁酯就能起到共沸脱水剂作用，使丙二醇甲醚和醋酸反应顺利进行。

本发明的共沸脱水剂优选醋酸丁酯。

共沸脱水剂用量低于5％(反应物总量的质量百分比)，不能充分与反应形成的水形成共沸物，导致脱水效果不佳；共沸脱水剂用量大于30％(反应物总量的质量百分比)，脱水效果不会增加，还会导致精馏能耗加大，没有必要。在本发明的优选方法中，共沸脱水剂适宜用量为8～20％(反应物总量的质量百分比)，最佳质用量为8～15％(反应物总量的质量百分比)。

醋酸丁酯在反应体系中存在水解为丁醇和醋酸副反应的可能。为了抑制该副反应发生，需控制反应体系中醋酸保持过量，亦即反应体系中醋酸与丙二醇甲醚的摩尔配比应大于1。醋酸的沸点比丙二醇甲醚稍低，易与产品PMA分离，因而过量的投入是可取的。醋酸投料过少，会导致脱水剂分解；醋酸投料过多，导致产物的产量减小，设备的利用率降低，同时对产物的精馏负荷带来负担，能耗增大。

在本发明的优选方法中，醋酸与丙二醇甲醚的适宜摩尔配比为1.1～1.5，醋酸与丙二醇甲醚的最佳摩尔配比为1.1～1.2，也即醋酸过量10～20％(mo1)为最佳。

本发明与现有的丙二醇甲醚醋酸酯合成方法相比所具的优点为1、本发明采用的共沸脱水剂为丁醇或醋酸丁酯，丁醇或醋酸丁酯的毒性较苯、甲苯低，使用安全，对生产环境污染低；它们与水形成的共沸物带出的反应物低，其性能比甲苯更好。

2、选用了适宜的催化剂和共沸脱水剂，确定了合理的反应条件，使酯化反应有良好的活性、选择性与酯化收率，达到清洁生产的目的。

产品信息
[重量]	500ml
[颜色]	无色至淡黄色液体