[發明專利]稀土異戊橡膠生產過程中的預混工藝

無效

• 申請號: 200910015057.8
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號: CN101880345A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 崔廣軍;姜東成
• 申請（專利權）人: 淄博魯華泓錦化工股份有限公司
• 主分類號: C08F136/08
• 分類號: C08F136/08
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 王立芹

技術領域

本發明涉及用稀土催化劑進行異戊二烯溶液聚合生產異戊橡膠過程中的一種預混工藝。

背景技術

作為工業化商品的異戊橡膠是一種半透明的無味的可溶于烴類的彈性體，它的頭尾連接的1，4順式大分子結構與天然橡膠相似，只是它更純，并且不需素煉。

稀土異戊橡膠的生產，在國內仍是空白；在國外通常采用連續溶液聚合的方式，稀土催化劑、異戊二烯單體和溶劑三種物料通過計量泵按照一定的比例注入聚合釜，聚合由多臺釜串聯，聚合溫度逐漸升高達到轉化率為85-90％。聚合釜要加攪拌槳，攪拌槳有刀口和刮板提供徹底的均勻的攪拌并且能不斷的清理換熱面，帶刮板的攪拌設施比渦輪式或框式攪拌的換熱系數提高了2-3倍，并且避免了高聚物粘附在釜壁上。三種物料進入聚合釜以后，要求物料盡可能實現平推流，以保證窄的停留時間分布，這就造成了注入聚合釜的催化劑、單體和溶劑分散性不好，穩定性差，局部反應強弱差別大，而這會造成催化劑用量大，生產的產品存在支化度高、凝膠含量高、分子量分布不均勻等質量問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對異戊二烯溶液聚合時催化劑、單體和溶劑分散性不好的問題而提供一種實現高效預混合反應的稀土異戊橡膠生產過程中的預混工藝。

本發明解決技術其問題所采用的技術方案是：該稀土異戊橡膠生產過程中的預混工藝，其特征在于：將稀土催化劑、異戊二烯單體和溶劑三股物料首先進入包括管道高速混合器和預混釜組成的預混合裝置進行預混合后再注入聚合釜。預混合裝置由管道高速混合器和預混釜兩臺設備組成，在物料進入聚合釜前加入預混合裝置先進行預混合，使三股物料達到高度的微觀均勻混合，不僅減少了催化劑分散不均，發揮了催化劑的最大催化效率，而且減少了產品支化度，降低了聚合物的凝膠含量，使分子量分布更加均勻，從而提高了異戊橡膠的產品質量。

管道高速混合器為管道泵或乳化機，采用特殊設計的高速轉子與定子的組合，在電機的驅動下，被加工物料吸入轉子承受幾萬次的剪切作用，從而確保三相液體迅速高度分散細化的目的，根據非均相催化劑懸浮顆粒的大小配置多級轉、定子組合和復合式結構，使懸浮顆粒粒徑盡可能變小。

管道高速混合器轉速為1500r/min-3000r/min。

聚合釜為一臺或多臺串聯。

預混釜包括帶夾層的釜體、2個熱電偶口、攪拌漿、循環水入口、原料出口、循環水出口、原料入口和人孔，容積大小由物料的流量確定，保證物料在預混釜內的平均停留時間為20-30分鐘。

預混釜材質為不銹鋼或碳鋼，該預混釜帶夾套，通循環水預熱或冷卻物料至規定的進料溫度。在預混釜內，催化劑引發，單體開始聚合，非均相催化劑可達到高度分散，均勻接觸單體引發并開始引發反應，物料粘度迅速升高，催化劑不再沉降，在進入聚合釜前，達到高度的均勻反應條件。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：稀土異戊橡膠是用稀土催化劑進行異戊二烯的催化聚合生產的異戊橡膠。采用稀土催化劑合成的異戊橡膠，同國際上傳統使用的鈦系催化劑相比，具有顯著的優越性：具體效果如下：

1、催化劑用量較低。

2、聚合物分子量大，支鏈少。

3、聚合物凝膠含量低，基本不含凝膠。

4、技術含量更高，并且在生產橡膠產品時降低了能源消耗。

5、在輥壓機和煉膠機中進行加工時可以降低橡膠的分解。

6、在塊狀的半成品的擠壓過程中，該種橡膠產品具有更加良好的技術特性。

7、對于(制輪胎用的)金屬簾子線和紡織材料簾子線而言具有更加良好的粘著力，輪胎鋼骨架的各個層之間更好地連接在一起。

8、多次移動中進行的試驗證明輪胎橡膠的各成份之間具有更高的動力韌性。

9、生產過程中不產生氯化氫，無腐蝕和污染。

10、無毒、無色、無味，可用于玩具、食品和醫療。

稀土異戊橡膠具有鈦膠無法比擬的優越性，可廣泛用于輪胎及其他的橡膠制品。可以和其他橡膠混合使用，特別適用于食品和醫藥行業，象人造呼吸器官等，比天然膠和鈦膠更適合用于衛生方面。

解決了現有技術注入聚合釜的催化劑、單體和溶劑分散性不好，穩定性差，局部反應強弱差別大，而這會造成催化劑用量大，生產的產品存在支化度高、凝膠含量高、分子量分布不均勻等質量問題。

附圖說明

圖1是本發明的預混釜結構示意圖；

圖2是本發明的稀土異戊橡膠生產過程中的預混工藝流程圖。