丙烯酸物理化學(xué)性質(zhì)

外觀(guān)性質(zhì)：無(wú)色液體，有刺激性氣味。
溶解性：與水混溶，可混溶于乙醇、乙醚。
熔點(diǎn) ：13 °C(lit.)
沸點(diǎn) ：139 °C(lit.)
密度 ：1.051 g/mL at 25 °C(lit.)
蒸氣密度：2.5 (vs air)
蒸氣壓：4 mm Hg ( 20 °C)
折射率 ：n20/D 1.421
閃點(diǎn) ：130 °F
水溶解性 ：MISCIBLE
敏感性 ：Air Sensitive

概述

丙烯酸是最簡(jiǎn)單的不飽和羧酸，分子結構為一個(gè)乙烯基和一個(gè)羧基組成。純的丙烯酸是無(wú)色澄清液體，帶有特征 的刺激性氣味。密度1.0511。熔點(diǎn)14℃。沸點(diǎn)140.9℃。酸性較強。有腐蝕性。溶于水、乙醇和乙醚?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑。易聚合而成透明白色粉末 。還原時(shí)生成丙酸。與鹽酸加成時(shí)生成2-氯丙酸。用于制備丙烯酸樹(shù)脂等，也用于其他有機合成。由丙烯醛氧化或由丙烯腈水解而得，也可由 乙炔、一氧化碳和水合成，或由乙烯和一氧化碳加壓氧化而制得。
丙烯酸可發(fā)生羧酸的特征反應，與醇反應也可得到相應的酯類(lèi)。最常見(jiàn)的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸-2-乙基 己酯。
丙烯酸及其酯類(lèi)自身或與其他單體混合后，會(huì )發(fā)生聚合反應生成均聚物或共聚物。通?？膳c丙烯酸共聚的單體包括酰胺類(lèi)、丙烯腈、含乙烯基 類(lèi)、苯乙烯和丁二烯等。這類(lèi)聚合物可用于生產(chǎn)各式塑料、涂層、粘合劑、彈性體、地板擦光劑及涂料。

歷史

1843年，首先發(fā)現丙烯醛氧化生成丙烯酸。1931年，美國羅姆－哈斯公司開(kāi)發(fā)成功氰乙醇水解制丙烯酸工藝,長(cháng)時(shí)間是工業(yè)上唯一的生產(chǎn)方法。 1939年,德國人W.J.雷佩發(fā)明了乙炔羰化法制丙烯酸，1954年在美國建立了工業(yè)裝置。與此同時(shí)還成功地開(kāi)發(fā)了丙烯腈水解制丙烯酸工藝。自 1969年美國聯(lián)合碳化物公司建成以丙烯氧化法制丙烯酸工業(yè)裝置后，各國相繼采用此法進(jìn)行生產(chǎn)。近年來(lái)，丙烯氧化法在催化劑和工藝方面進(jìn) 行了許多改進(jìn)，已成為生產(chǎn)丙烯酸的主要方法。

丙烯酸涂料

丙烯酸涂料主要有熱塑性丙烯酸涂料、熱固性丙烯酸涂料、高固體份丙烯酸涂料、丙烯酸酯乳膠漆、水稀釋丙烯酸樹(shù)脂涂料。

（1）熱塑性丙烯酸涂料主要組分是聚甲基丙烯酸甲酯，但單純的聚甲基丙烯酸甲酯太脆，且對底材的附著(zhù)力差，溶劑不易發(fā)揮盡，原因是其玻璃化轉變溫度高。溶劑型熱塑性丙烯酸涂料的固體含量太低(體積濃度為12% 左右)，進(jìn)入20世紀70年代后用量急劇下降，代之而發(fā)展的是熱固性丙烯酸涂料，特別有前途的是高固體份的丙烯酸涂料。

（2）熱固性丙烯酸樹(shù)脂可以提高涂料的不揮發(fā)物含量，涂料施工后在固化過(guò)程中發(fā)生交聯(lián)。熱固性丙烯酸涂料除了有較高的固體份以外，它還有更好的光澤和外觀(guān)、更好的抗化學(xué)、抗溶劑及抗堿、抗熱性等，缺點(diǎn)是不能長(cháng)時(shí)間貯存。熱固性丙烯酸涂料采用三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂或多異氰酸酯作為交聯(lián)劑。

（3）制備用于高固體份涂料的丙烯酸樹(shù)脂是比較困難的。一般高固體份聚酯涂料的體積固體含量可達65%～70%，聚酯容易保證每個(gè)分子上有兩個(gè)以上的羥基，但丙烯酸樹(shù)脂卻很難達到每個(gè)分子上有兩個(gè)以上的羥基。為解決這個(gè)問(wèn)題，一是增加甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的量，如將其增至15%;二是使樹(shù)脂的分子量分布盡量窄，極性基團的分布盡量要均勻。后者在高固體份涂料中是非常關(guān)鍵的?，F在，高固體份丙烯酸樹(shù)脂涂料在噴涂黏度下的體積固體含量可達54%～56%(重量固體含量可達70%～72%)。

（4）丙烯酸酯乳膠是性能最好和最重要的乳膠。丙烯酸乳液與聚醋酸乙烯乳液相比，改善了涂層的柔韌性和附著(zhù)力，并且成本適中。此外，其戶(hù)外耐久性包括抗紫外光降解明顯得到改善，因而在墻用建筑涂料、可擦洗除污的地板上光漆、涂料印花漿中得到了應用。

（5）水稀釋丙烯酸樹(shù)脂是采用熱固性樹(shù)脂，首先制備水溶性聚合物，在成膜時(shí)將交聯(lián)成抗水性堅韌的涂膜。水稀釋丙烯酸涂料可用于噴漆、浸涂漆等場(chǎng)合，最成功的應用是罐頭內壁涂料。另一個(gè)重要的應用是電泳漆。

丙烯酸產(chǎn)品用途

【用途一】通過(guò)均聚或共聚制備高聚物，用于涂料、粘合劑、固體樹(shù)脂、模塑料等
【用途二】丙烯酸及其系列產(chǎn)品，主要是其酯類(lèi)，近年得到迅速發(fā)展。如象乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等那樣，發(fā)展成為重要的高分子化學(xué)工業(yè)的原料。丙烯酸及其酯類(lèi)作為高分子化合物的單體，世界總產(chǎn)量已超過(guò)百萬(wàn)t，而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型樹(shù)脂)的產(chǎn)量將近500萬(wàn)t。這些樹(shù)脂的應用遍及涂料，塑料、紡織、皮革、造紙、建材，以及包裝材料等眾多部門(mén)。丙烯酸及其酯類(lèi)可供有機合成和高分子合成，而絕大多數是用于后者，并且更多地是與其他單體，如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等進(jìn)行共聚，制得各種性能的合成樹(shù)酯、功能高分子材料和各種助劑等。主要應用領(lǐng)域：
(1)經(jīng)紗上漿料 由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、聚丙烯酸銨等原料配制的經(jīng)紗上漿料，比聚乙烯醇上漿料容量退漿，節省淀粉。
(2)膠粘劑 用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯等共聚乳膠，可作靜電植絨、植毛的膠粘劑，其堅牢性和手感好。
(3)水稠化劑 用丙稀酸和丙烯酸乙酯共聚物制成高分子量的粉末?？勺鞒砘瘎?，用于油田，每噸產(chǎn)品可增產(chǎn)500t原油，對老井采油效果較好。
(4)銅版紙涂飾劑 用丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯等四元共聚乳膠作銅版紙涂料，保色不泛黃，印刷性能好，不粘輥，比丁苯膠乳好可節省干酷素。
(5)聚丙烯酸鹽類(lèi) 利用丙烯酸可生產(chǎn)各種聚丙烯酸鹽類(lèi)產(chǎn)品(如銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、鎳鹽等)。用作凝集劑、水質(zhì)處理劑、分散劑、增稠劑、食品保鮮劑耐酸堿干燥劑，軟化劑等各種高分子助劑。
【用途三】1．高吸水性樹(shù)脂 2．高分子聚合的官能單體 3．有機合成4．高分子電解質(zhì)

丙烯酸生產(chǎn)方法

1.氰乙醇法 該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于175℃水解生成丙烯酸：若水解反應在甲醇中進(jìn)行，則生成丙烯酸甲酯。
2.丙烯腈水解法 丙烯腈先以硫酸水解生成丙烯酰胺的硫酸鹽，再水解生成丙烯酸，副產(chǎn)硫酸氫銨。此法在美國羅姆-哈斯公司得到了很大發(fā)展。3.高壓雷佩法將溶于四氫呋喃中乙炔，在溴化鎳和溴化銅組成的催化劑存在下，與一氧化碳和水反應，制得丙烯酸。此法的特點(diǎn)是：用四氫呋喃為溶劑，可以減少高壓處理乙炔的危險；同時(shí)催化劑不用原雷佩法所用的羰基鎳，只需用鎳鹽。將丙烯與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合，在鉬-鉍等復合催化劑存在下，反應溫度310-470℃，常壓氧化制得丙烯醛，收率達90%。再將丙烯醛與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合，在鉬-釩等復合催化劑存在下，反應溫度300-470℃，常壓氧化制得丙烯酸，收率可達98%。此法分一步和兩步法。一步法是丙烯在一個(gè)反應器內氧化生成丙烯酸；兩步法是丙烯先在第一反應器內氧化生成丙烯醛，丙烯醛再進(jìn)入第二反應器氧化生成丙烯酸。兩步法根據反應器結構，又分固定床和流化床法兩種。丙烯酸的工業(yè)生產(chǎn)方法中，氰乙醇法，高壓雷佩法已經(jīng)基本淘汰，以前采用的以乙酸為原料裂解為乙烯酮，然后與無(wú)水甲醛反應生成丙內酯，再與熱磷酸接觸異構為丙烯酸。稱(chēng)烯酮法或β-丙內酯法也基本淘汰，丙烯腈法只有少數老裝置采用。目前工業(yè)上采用的主要是改良雷佩法和丙烯氧化法，而后者更為普通且最有發(fā)展前途。專(zhuān)利報道中，還有丙酸為原料的生產(chǎn)方法。

丙烯酸化學(xué)品安全說(shuō)明書(shū)(MSDS)

【健康危害】
本品對皮膚、眼睛和呼吸道有強烈刺激作用。 
【燃爆危險】
本品易燃，具腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷。
【皮膚接觸】
立即脫去污染的衣著(zhù)，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫。
【眼睛接觸】
立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
【吸入】
迅速脫離現場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫。
【食入】
用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。
【危險特性】
易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強烈反應。若遇高熱，可發(fā)生聚合反應，放出大量熱量而引起容器破裂和爆炸事故。遇熱、光、水分、過(guò)氧化物及鐵質(zhì)易自聚而引起爆炸。 
【滅火方法】
消防人員須戴好防毒面具，在安全距離以外，在上風(fēng)向滅火。用水噴射逸出液體，使其稀釋成不燃性混合物，并用霧狀水保護消防人員。滅火劑：霧狀水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。 
【應急處理】
迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，并進(jìn)行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容。用防爆泵轉移至槽車(chē)或專(zhuān)用收集器內，回收或運至廢物處理場(chǎng)所處置。 
【呼吸系統防護】
可能接觸其蒸氣時(shí)，必須佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（全面罩）或直接式防毒面具（半面罩）。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，佩戴自給式呼吸器。 
類(lèi)別 易燃液體
毒性分級 高毒
急性毒性 口服-大鼠 LD50: 33.5 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 2400 毫克/公斤 (參考: 丙烯酸)
刺激數據 皮膚-兔子 500 毫克 重度; 眼睛-兔子 1 毫克 重度 (參考: 丙烯酸)
爆炸物危險特性 與空氣混合可爆; 在容器內高溫易聚合發(fā)熱引起爆炸
可燃性危險特性 易燃, 受熱分解刺激氣體
儲運特性 庫房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑分開(kāi)儲運
滅火劑 霧狀水、二氧化碳、泡沫、干粉
職業(yè)標準 TLV-TWA 6 毫克/立方米; TWA  30 毫克/立方米 

丙烯酸儲運特性

【操作注意事項】
密閉操作，加強通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（全面罩），穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠耐酸堿手套。遠離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、堿類(lèi)接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
【儲存注意事項】
通常商品加有阻聚劑。儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過(guò)５℃（裝于受壓容器中例外）。庫內濕度最好不大于85％。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、堿類(lèi)分開(kāi)存放，切忌混儲。不宜大量?jì)Υ婊蚓么?。采用防爆型照明、通風(fēng)設施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
【運輸注意事項】
鐵路運輸時(shí)應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進(jìn)行配裝。起運時(shí)包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時(shí)所用的槽（罐）車(chē)應有接地鏈，槽內可設孔隔板以減少震蕩產(chǎn)生靜電。嚴禁與氧化劑、堿類(lèi)、食用化學(xué)品等混裝混運。公路運輸時(shí)要按規定路線(xiàn)行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。