1.一种自分离合成三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的方法,其特征在于,包括以下过程,将丙烯酸、三羟甲基丙烷、带水剂、阻聚剂和还原剂加入到带有分水器的反应器中,再加入聚倍半硅氧烷磺酸催化剂,在反应温度为90~120℃,反应时间为10~18 h的条件下得到酯化反应的混合液,经分液分离得到三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;所述聚倍半硅氧烷磺酸催化剂具有如下PS 3 -POSS或PS 2 -POSS所示的结构:其中, 表示 , 表示 。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚倍半硅氧烷磺酸催化剂的制备方法包括以下步骤:(1)将有机溶剂A、盐酸和3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到圆底烧瓶中,50-80°C下搅拌12-24h,然后,向圆底烧瓶中加入与有机溶剂A等体积的有机溶剂B,过滤获得白色沉淀物,用有机溶剂B对获得的沉淀物进行多次洗涤,最后在 50-70°C 下真空干燥,得到功能化的聚倍半硅氧烷;(2)将功能化的聚倍半硅氧烷和烷基磺酸内酯溶于有机溶剂C中,在60-80°C下搅拌16-30 h,产物经过过滤或旋蒸分离,洗涤并干燥,得到聚倍半硅氧烷磺酸催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述有机溶剂A包括甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种,所述有机溶剂C包括甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种,所述有机溶剂B包括乙酸乙酯、环己烷、四氢呋喃、甲苯、1,2-二氯乙烷、正己烷中的任意一种或几种的混合物。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述盐酸和3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1~2:1,所述盐酸和3-氨丙基三乙氧基硅烷总质量为有机溶剂A质量的10%~25%。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述功能化的聚倍半硅氧烷和烷基磺酸内酯的摩尔质量比为1:16~1:30,所述烷基磺酸内酯包括1,3-丙烷磺酸内酯或1,4-丁烷磺酸内酯。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述丙烯酸和三羟甲基丙烷的摩尔比为3:1~4:1,所述聚倍半硅氧烷磺酸催化剂的用量为丙烯酸和三羟甲基丙烷总质量的1~5%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述阻聚剂的用量为丙烯酸和三羟甲基丙烷总质量的2~5‰,所述丙烯酸和带水剂的质量比为1:1~1:5,所述还原剂的质量为丙烯酸和三羟甲基丙烷总质量的2~5‰。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述阻聚剂包括吩噻嗪、对羟基苯甲醚、2、6-二叔丁基-4-甲基苯酚、氯化亚铜中的任意一种或几种的混合物。
9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述带水剂包括正己烷、环己烷、1 ,1-二氯乙烷,甲苯中的任意一种,所述还原剂包括聚甲基氢硅氧烷、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、次磷酸、亚磷酸、氧化亚锡中的任意一种或几种的混合物。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的方法,其特征在于,将得到的酯化反应的混合液进行固液分离后,回收得到聚倍半硅氧烷磺酸催化剂,所述聚倍半硅氧烷磺酸催化剂可重复用于催化合成三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。