[發明專利]水性高分子乳液的合成方法及設備

在審

• 申請號: 201811021231.5
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN108822250A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 翟賢超;翟林峰;蘇金月;李濤
• 申請（專利權）人: 安徽聯合輻化有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F220/06;C08F220/54;C08F2/26;C08F2/30;C08F2/01;C08F2/52;C09D133/24;C08G18/08;C08G18/34;C08G18/48;C08G18/66
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 胡東升;姜玲燕

本發明公開了一種水性高分子乳液的合成方法，包括以下步驟：包括以下步驟：(1)將部分單體、純水和乳化劑混合在一起進行乳化處理，得到乳化液；(2)提供扁平的流動反應室，將乳化液連續地加入流動反應室內，并同時向流動反應室內連續地加入剩余部分單體與純水的混合液進行經過聚合反應，產物則連續地從流動反應室內輸出。本發明通過預乳化和在扁平的流動反應場所內進行流動反應的方式，能夠使原料能夠充分接觸，并有效克服了受熱不均、反應不勻的問題，實現連續不斷的充分快速反應，而且更加安全、環保、節能、高效。

技術領域

本發明涉及物質合成領域，具體地說涉及一種水性高分子乳液的合成方法及設備。

背景技術

現有技術合成水性高分子乳液的方法為將所有的反應原料和助劑等一同加入到反應釜中，然后給反應釜提供合適的反應溫度等條件，使原料在反應釜內進行聚合反應，這種方式雖然能夠實現合成，但是，由于原料過于集中，很容易傳熱不均，反應不勻，而且一般為間歇性生產，難以實現連續生產。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠使原料能夠充分接觸，并有效克服受熱不均、反應不勻的問題，實現連續不斷的充分快速反應的，產物性能好的水性高分子乳液的合成方法，以及實現該方法的設備。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：水性高分子乳液的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將部分單體、純水和乳化劑混合在一起進行乳化處理，得到乳化液；

(2)提供扁平的流動反應室，將乳化液連續地加入流動反應室內，并同時向流動反應室內連續地加入剩余部分單體與純水的混合液進行經過聚合反應，產物則連續地從流動反應室內輸出。

進一步地，流動反應室的上方設有鈦窗和電子加速器，進行聚合反應時，電子加速器產生的電子束穿過鈦窗射入流動反應室內。電子束可以促進反應，提高反應效果，保證產品的性能。

進一步地，所述水性高分子乳液為水性聚丙烯酸酯乳液，步驟(1)中，所述部分單體為丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺的組合物，步驟(2)中，所述剩余部分單體為丙烯酸。

進一步地，步驟(1)中，各原料的重量份為：丙烯酸丁酯20～40、苯乙烯10～20、丙烯酸0.5～1、N-羥甲基丙烯酰胺0.5～1、純水50～70、乳化劑2.05～4.1。在實施本發明的過程中，發明人發明，采用這個配比，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，步驟(2)中，向反應室內加入的丙烯酸的流量為乳化液流量的0.2％，加入的純水的流量為乳化液流量的3％。在實施本發明的過程中，發明人發明，采用這個配比，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，流動反應室內的物料接收的輻照總劑量率為2～20KGY。在實施本發明的過程中，發明人發明，采用這個條件，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，聚合反應的溫度條件為65～90℃。在實施本發明的過程中，發明人發明，采用這個條件，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，乳化液進入流動反應室的流量為30000～50000L/H。在實施本發明的過程中，發明人發明，采用這個條件，反應更加充分，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，所述乳化劑包括十二烷基硫酸鈉和平平加，十二烷基硫酸鈉與平平加的質量比為1～2:40～100。在實施本發明的過程中，發明人發明，使用這兩種乳化劑，得到的水性聚丙烯酸酯乳液產品性能最好。

進一步地，還包括步驟(3)：將從流動反應室內連續排出的產物收集，向其中加入調節劑。

實現上述水性高分子乳液的合成方法的設備，包括乳化釜和流動反應皿；所述流動反應皿具有扁平的反應腔室，所述乳化釜與所述流動反應皿的反應腔室連通。