141-32-2 / 丙烯酸丁酯

丙烯酸丁酯是生產均聚物和共聚物的單體，主要用于涂料、油漆、粘合劑等的制造，以及用在纖維改性、塑料改性和皮革加工等方面。涂料工業丙烯酸丁酯用于制造丙烯酸酯涂料。造紙工業丙烯酸丁酯用于制造紙張增強劑。

【理化性質】
無色油狀液體，工業品有不愉快的臭味，易燃。分子結構式 CH2＝CHCOO(CH2)3COH3，分子量128.07。相對密度0.894。沸點145～146℃。凝固點 <-64℃。折光率1.4185。閃點35 ～40℃ (閉杯)。微溶于水，溶解度為0.14g/100mL水(20℃)，0.12g/100mL水(40℃)，水在丙烯酸正丁酯中的溶解度為0.8mL/100g(20℃)，能與乙醇、乙醚等有機液劑混溶。在光或熱催化下易聚合，遇熱迅速聚合，可與甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等共聚、交聯，制成丙烯酸類樹脂，用作涂料、膠粘劑、合成橡膠、改性塑料等。由丙烯酸與丁醇經酯化或由丙烯酸甲酯與丁醇經酯交換而制得丙烯酸丁酯成品。

丙烯酸丁酯 結構式

【毒性】
丙烯酸丁酯具有中等毒性，LD503.73g/kg(家兔，經口)，操作現場需空氣流通。
我國GB 9685—2008中規定 (1) 涂料、黏合劑和紙中按生產需要適量使用;(2) 丙烯酸丁酯的特定遷移量(S ML) 最大限量都為6.0mg/kg。

【用途】
（1）丙烯酸丁酯主要用作制多種丙烯酸類樹脂產品。
（2）丙烯酸丁酯也可用來生產聚合物、樹脂和膠粘劑、涂料、纖維、紡織助劑等，亦可用作皮革和紙張的處理劑，有機合成的中間體。
（3）丙烯酸及其酯類在工業上得到廣泛應用。在使用過程中，往往將丙烯酸酯類聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯（以及甲酯、乙酯、2-乙基己酯）屬于軟單體，可以與各種硬單體如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性單體如（甲基）丙烯酸羥乙酯、羥丙酯、縮水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等進行共聚、交聯、接枝等，作成200-700多種丙烯酸類樹脂產品（主要是乳液型，溶劑型及水溶型的），廣泛用作涂料、膠粘劑、腈綸纖維改性、塑料改性、纖維及織物加工、紙張處理劑、皮革加工以及丙烯酸類橡膠等許多方面。
（4）丙烯酸丁酯與丙烯酸異丁酯的共聚物是一種無毒、無刺激、無過敏性外用輔料，可用于塑料、黏合劑和紙張涂飾劑的生產。
（5）用于制作纖維、橡膠、塑料的高分子單體。有機工業用于制造黏合劑、乳化劑和用作有機合成中間體。造紙工業丙烯酸丁酯用于制造紙張增強劑。涂料工業丙烯酸丁酯用于制造丙烯酸酯涂料。

【制備方法】
由丙烯酸與正丁醇在催化劑存在下，在沸點溫度連續酯化而得。
丙烯腈在硫酸作用下水解生成丙烯酰胺硫酸鹽，后者與丁醇在硫酸催化下酯化制得丙烯酸丁酯，化學反應方程式如下：

丙烯酸丁酯的生產方法有丙烯腈水解法，β-丙內酯法、雷佩法和改良雷佩法、氰乙醇法和丙烯直接氧化法。

1.氰乙醇法 以氯乙醇和氰化鈉為原料，反應生成氰乙醇、氰乙醇在硫酸存在下水解生成丙烯酸。

2.丙烯腈水解法 由于丙烯腈來源豐富，便發展了用丙烯腈作原料生產丙烯酸酯的方法。現已工業化的方法有Societe Ugine法和Standard Oil Co(O-hio)法。將丙烯腈與硫酸一起加熱到90℃，使丙烯腈水解成丙烯酰胺的硫酸鹽，硫酸鹽進一步酯化生成丙烯酸酯。近年有專利報道，以丙烯腈為原料，采用一步法生產，酯的收率可達95%。

3.β-丙內酯法 以乙酸（或丙酮）為原料，磷酸三乙酯為催化劑，在625-730℃下裂解生成乙烯酮。然后與無水甲醋在AICI3或BF3催化劑存在下，在25℃進行氣相反應，生成β-丙內酯：如目的產物是丙烯酸，則將丙內酯與熱的100%磷酸接觸，便異構成丙烯酸；若目的產物是丙烯酸酯，則粗丙內酯可不經提純，直接與相應的醇及硫酸反應。

4.雷佩法和改良雷佩法 第二次世界大戰期間，Reppe在研究工作中發現了兩種方法使乙炔、一氧化碳與水或醇反應合成丙烯酸或丙烯酯。即“化學計量法”和“催化法”，后來經過發展成為Rohm＆Hass公司在生產中采用的改進的雷佩法和Dow-Badiche公司采用的高壓雷佩法。

（1）化學計量法 此方法是使乙炔、羰基鎳（提供一氧化碳）與水或醇在比較溫和條件下（40℃，0.101MPa）反應，生成丙烯酸或丙烯酸酯：（2）催化法 乙炔、一氧化碳、醇在羰基鎳催化劑存在下，于150℃、1.50-3MPa下進行反應制得丙烯酸丁酯：（3）改良雷佩法 此法是上述兩法的結合，在化學計量法反應開始后，通入一氧化碳和乙炔，反應即可連續進行，反應所需的一氧化碳有80%可用氣體一氧化碳，而羰基鎳只需提供20%。（4）高壓雷佩法 此法的特點是用四氫呋喃為溶劑，將反應所需的乙炔先溶解在四氫呋喃中，這樣可減少高壓處理乙炔的危險，同時不用羰基鎳，只需用鎳鹽作催化劑，在200-225℃和8.11-10.13MPa下進行反應。（5）丙烯直接氧化法 丙烯氣相空氣催化氧化法是生產丙烯酸及其丙烯酸丁酯的最新方法。原料消耗定額：丙烯酸770kg/t、正丁醇610kg/t。

【危險情況】
(1) 丙烯酸丁酯有中等毒性，對眼、皮膚和呼吸器官有刺激作用。
(2) 丙烯酸丁酯易燃，燃點292.7℃，有中等燃燒危險，蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為1.5～9.9%。溫度升高時 (如在火災中)，會發生聚合作用，如在容器內發生，可使容器急劇破裂。因此，通常本品均須加阻聚劑，防止發生聚合。空氣中的容許濃度美國為10ppm(55mg/m3)。

【侵害部位】 皮膚，眼。

【有害影響和中毒癥狀】 蒸氣與液體能刺激眼、皮膚和呼吸系統。動物實驗發現，被污染而未沖洗的兔眼發生角膜壞死; 在1，000ppm暴露4h的6只大鼠中的5只被致死;然而，暴露于7，000ppm中30min的大鼠卻還活著。對大鼠經口最低致死量為3.5mL/kg體重。由吸入以及對皮膚和眼引起的毒性反應與丙烯酸甲酯所引起的相類似。

【貯存】丙烯酸丁酯用玻璃瓶或金屬罐盛裝，外加纖維箱或木箱保護，也可用鍍鋅鐵桶盛裝。最好使用露天或附建倉庫在戶外存放，室內須放在標準的易燃液體專庫內。庫溫不得超過37.8℃，如有可能超過此溫度，須加入0.01%阻聚劑 (如對苯二酚為40～60ppm)，以防聚合。與氧化劑隔開。

【滅火措施】 如發生火災，用干粉滅火劑、泡沫或CO2滅火; 在大規模或熾烈的火災中，滅火應在安全地點進行。須用水使處在火中的容器冷卻。如滲漏或溢漏物尚未點燃，可用霧狀水驅散其蒸氣，將滲漏物沖離火場。必要時，可用霧狀水保護制止滲漏的操作人員。丙烯酸丁酯蒸氣是活性的，能在通風口或阻火器口形成聚合物，造成孔口堵塞。

【廢棄物建議處理方法】 焚燒。

【參考資料】
羅明泉,俞平編.常見有毒和危險化學品手冊.北京：中國輕工業出版社.1992.
高鴻賓 主編.實用有機化學辭典.北京：高等教育出版社.1997.第796-797
馬世昌 主編.有機化合物辭典.西安：陜西科學技術出版社.1988.第112頁.
https://baike.baidu.com/view/1063654.htm