全文总字数：7501字

1 文献综述

1.1 甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的工业用途及发展现状

1.1.1 甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的工业用途

甲基丙烯酸醇醚酯类化合物是合成新型功能材料的一类重要的大分子单体，其分子中含有的不饱和双键结构可以使其与众多有机单体进行共聚，从而对单体本身进行改性，又由于其具有良好的双亲性，并可以通过改变合成原料聚乙二醇甲醚（mPEG）中环氧乙烷的聚合度来调节产品的亲水性以适应更多场合的需求。该类聚醚酯在乳化、破乳、洗涤、分散、渗透等方面都具有较为优异的性能，广泛应用于高性能混凝的超塑化剂、聚合物改性剂、颜料分散剂及其它粉体分散剂等领域，也应用在环保涂料或作为一种聚羧酸型高效减水剂。

1.1.2 甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的发展现状

该物质在近几年新型材料等的制备与开发中也有所应用，陈伟^[1][1]硕士在其学位论文中以甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯为原料合成了一种环境响应型智能纳米凝胶，并对其表征及载药进行了一系列探索与讨论；郭辉等^[2][2]则以该产品作为原料对传统羧酸系减水剂进行优化，合成减水性能及抗压能力均优于传统聚羧酸型减水剂的早强型减水剂；韩莹莹^[3][3]硕士在其学位论文中对共聚单离子导体（LiPSTFSI）的合成研究中也用到该产品作为链转移试剂（Macro-CTA）的原料；蔡训儒等^[4][4]在水性上光油各项性能影响的研究中用该产品作为一种缔合型乳化剂，并得出了其分子量及用量对水性上光油性能改良的最佳配比。

1.2 产品合成工艺的选择

1.2.1合成方法的选择

1.2.1.1 共沸法

国外一般以丙烯酸或甲基丙烯酸为原料，在酸性催化剂的作用下，加入空间位阻的酚类化合物作为聚合抑制剂，使反应物与丙烯酸或甲基丙烯酸反应以制备（甲基）多元醇丙烯酸酯的方法。该方法的特征在于使用维生素E作为空间位阻酚类化合物，并且优选少量使用锶-维生素E。该工艺的优点在于，反应可在室温下进行并可以保证产物中只含少量的溶剂或带水剂，并且杂质可通过蒸馏变为气相从反应区中除去^[5][5]。

1.2.1.2 直接酯化法

由于直接酯化法工艺流程相对简单，且成本相对廉价，所得产品性能也较好，所以大部分企业一般都使用直接酯化法进行日常生产。武汉理工大学谭洪波通过甲基丙烯酸和聚乙二醇单甲醚直接酯化，研究了不同分子量的聚乙二醇单甲醚对酯化反应的影响^[6][6]。

而美国专利则更加精确的以19430份聚乙二醇单甲醚（n=25）、1810份的甲基丙烯酸和具体数量的催化剂和引发剂混合， 在115摄氏度下反应25小时，成功使酯化率达到了99%^[7][7]。

我国廖国胜等人^[8][8]还进行了后续研究，采用自制的催化剂和丙烯酸连续滴加，将酯化温度控制在85至90摄氏度，反应时间为8至9小时，并回流甲苯。 最后转化率也达到了较高的95%以上。 由此他认为酯化水量与聚乙二醇链长有关，聚乙二醇链越长，酯化所产生水的量就越大，同时酯化时间也会相应缩短，同时，相对分子量越大，分子羟基之间的相互作用越小，相应的酯化时间越短。

1.2.1.3 酯交换法

酯交换法一般采用甲基丙烯酸甲酯与醇的酯交换反应，郭宝文等^[9][9]在80至90摄氏度、催化剂对甲苯磺酸和聚合抑制剂对苯二酚的存在下，将 EO值为6-12的聚乙二醇单甲醚与过量的甲基丙烯酸甲酯交换，经7-9小时反应完全并得到产品。

张红柳等^[10][10]通过酯交换反应合成聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯，并通过调节催化剂用量，阻聚剂含量和合成条件，最终酯交换率可达到98%。福建师范大学的苏志中^[11][11]在80℃下使用对甲苯磺酸作为催化剂，并使用对苯二酚作为阻聚剂。通过使过量的丙烯酸甲酯和聚乙二醇进行酯交换制备合成出了减水剂的大分子单体产物。

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