丙二醇甲醚醋酸酯的主要应用

背景及概述^[1]

丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一种重要的高级溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力。其溶解性能远远高于一般溶剂及丙二醇醚类和乙二醇醚类溶剂，且与水的混溶性好。PMA可作纤维素、高聚物、橡胶和天然大分子等的溶剂。由于PMA具有溶解性能高、环保性能好、热稳定性优、粘度变化小等特点，广泛应用于涂料、油墨、印染和农药等领域，并正在取代毒性较大的乙二醇醚及其酯类溶剂。国际上生产丙二醇甲醚醋酸酯的厂家主要有利安德(以前的ARCO公司)、DOW公司、BASF、SHELL等。中国虽有少数生产厂家，但因PMA产品的酸值问题无法解决，仍无法大规模工业化生产。目前合成PMA的新工艺报道比较多，例如直接酯化法、酯交换法、环氧丙烷与醋酸酯一步合成法等，但工业上目前仍采用丙二醇甲醚(PM)与醋酸酯化法，以液体酸做催化剂的间歇工艺生产。

应用^[2-4]

丙二醇甲醚醋酸酯主要用于油墨、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。

1）制备一种环保淋涂净味PU哑光清面漆，属于木器涂料制造技术领域。本发明的保淋涂净味PU哑光清面漆，由组分甲、组分乙和组分丙按照重量比1：0.5：0.4~0.7混合而成；组分甲由脂肪酸改性净味醇酸树脂、短油度蓖麻油醇酸树脂、聚酰胺蜡防沉浆、润湿分散剂、流平剂、消泡剂、改性聚乙烯蜡粉、哑粉和丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、乙二醇二乙酸酯、质量分数为50%的硝化棉液、醋酸丁酯；组分乙由脂肪族聚异氰酸酯、TDI三聚体固化剂、TDI预聚物、醋酸丁酯组成；组分丙由二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮和乙二醇二乙酸酯组成。其涂层附着力强、透明度好、丰满度高、柔韧性好、抗划伤性好、光泽均匀、稳定耐冲击、耐水、耐化学性好。

2）制备一种聚酯型卷材弹性皱纹漆，底漆的组分及其质量百分比是：防锈色浆42%、大分子量饱和聚酯树脂12%、高酸值聚酯树脂12%、环氧改性饱和聚酯树脂15%、全甲醚化氨基树脂1.3%、聚氨酯1%、环己酮3.5%、丙二醇甲醚醋酸酯1.5%、小分子量环氧树脂3%、流平剂0.8%、消泡剂0.1%、乙二醇乙醚醋酸酯1.5%、封闭性二壬基萘磺酸0.15%、密着剂2%、二甲苯4.15%；面漆的组分及其质量百分比是：白浆32.1%、小分子量高羟值饱和聚酯树脂50%、全甲醚化氨基树脂5%、丙二醇甲醚醋酸酯1%、流平剂0.5%、环己酮2%、5μm砂面粉0.2%、异氟尔酮3%、2107酸催化剂2%、异丁醇1%、防白水1%、密着剂0.7%、乙二醇乙醚醋酸酯1.5%。

3）制备一种太阳能封装电池EVA薄膜表面涂料，按照质量百分比由以下组分组成：碳纳米管5~10%，纳米二氧化硅5~15%，自由烷基酚聚氧乙烯醚3~15%，丙烯酸3~5%，丙二醇甲醚醋酸酯3~5%，余量是有机溶剂，所述自由烷基酚聚氧乙烯醚与丙烯酸的质量比为1︰1至3︰1，其中所述自由烷基酚聚氧乙烯醚作为分散剂，所述丙烯酸作为粘结剂，所述丙二醇甲醚醋酸酯作为成膜助剂。该EVA薄膜表面涂料形成的涂层覆盖的薄膜能够具有导电性、低黄化率、同时提高了电池组的光电转换率，以及一种工艺简单、操作方便，能高效的使碳纳米管和二氧化硅纳米管均匀分散并固定在EVA薄膜表面的制备方法。

制备^[5-6]

方法1：一种半导体级丙二醇甲醚醋酸酯的制备方法，以工业级丙二醇甲醚醋酸酯为原料，通过精馏提纯，分子筛脱水，再通过树脂脱酸，阳、阴离子交换树脂去除丙二醇甲醚醋酸酯中的金属离子和非金属离子，最后经过超滤得到半导体级丙二醇甲醚醋酸酯，具体制备方法如下：

(1)精馏提纯：将工业级重量含量在99.0％以上的丙二醇甲醚醋酸酯先通过高效脱轻精馏，再通过高效脱重精馏，精馏提纯后丙二醇甲醚醋酸酯的重量含量≥99.99％；

(2)脱水：将精馏提纯后的丙二醇甲醚醋酸酯通过分子筛脱水，脱水后的丙二醇甲醚醋酸酯中水分控制在50ppm以下；

(3)脱酸：将脱水后的丙二醇甲醚醋酸酯通过树脂吸附床脱除丙二醇甲醚醋酸酯中的醋酸，脱除醋酸后的丙二醇甲醚醋酸酯中酸度控制在20ppm以下；

(4)阳离子交换：将脱酸后的丙二醇甲醚醋酸酯通过阳离子交换树脂交换床去除金属离子，阳离子交换后的丙二醇甲醚醋酸酯中各单项金属离子控制在0.1ppb以下；

(5)阴离子交换：将去除金属离子的丙二醇甲醚醋酸酯通过阴离子交换树脂交换床去除非金属离子，阴离子交换后的丙二醇甲醚醋酸酯中各单项非金属离子控制在100ppb以下；

(6)超滤：将去除非金属离子后的丙二醇甲醚醋酸酯通过超滤器降低丙二醇甲醚醋酸酯中的尘埃颗粒，超滤后的丙二醇甲醚醋酸酯中粒径＞0.5μm的尘埃颗粒控制在5pcs/ml以下。

方法2：一种丙二醇甲醚醋酸酯的合成方法，包括以丙二醇甲醚和醋酸为原料，反应温度在80～150℃，反应物系始终保持在沸腾状态，至反应分出的水达化学计量值止，在酸性催化剂和共沸脱水剂存在下直接酯化合成丙二醇甲醚醋酸酯；酸性催化剂为磷酸、盐酸、浓硫酸、氯磺酸、草酸、柠檬酸、甲磺酸或对甲苯磺酸，催化剂用量为0.05～1％(反应物总量的质量百分比)，其特征为：醋酸与丙二醇甲醚的投料摩尔配比为1.1～2；共沸脱水剂是丁醇或醋酸丁酯，共沸脱水剂用量为5～30％(反应物料总量的质量百分比)。

主要参考资料

[1] 丙二醇甲醚醋酸酯的合成研究

[2] CN201610742146.2一种环保淋涂净味PU哑光清面漆及其制备方法

[3] CN201810078166.3一种聚酯型卷材弹性皱纹漆及其制备方法

[4] CN201310530526.6一种太阳能封装电池EVA薄膜表面涂料的制备方法

[5] CN201710261566.3一种半导体级丙二醇甲醚醋酸酯的制备方法

[6] CN03152880.5丙二醇甲醚醋酸酯的合成方法