[發明專利]一種連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的系統和方法

有效

• 申請號: 202010039194.1
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111167395B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 李斌;馬磊;賈元峰;紀學順;李帥
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F33/82;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/20;C08F220/18;C08F220/06;C08F2/01
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明公開了一種連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的系統和方法，所述系統包括預聚反應釜、高速混合器、第一靜態混合器、第二靜態混合器、第一齒輪泵、第二齒輪泵、分散釜和成品儲罐；該方法中羥基丙烯酸樹脂預聚體在預聚反應釜合成后通過第一齒輪泵和第一流量計進入高速混合器，同時中和劑和工藝水在第一靜態混合器中混合后也進入高速混合器，預聚體和中和劑在高速混合器中中和，完成中和后進入分散釜，在分散釜中與工藝水混合分散后形成預分散體，然后進入第二靜態混合器，并進一步與工藝水混合分散后形成水分散體，最后進入成品儲罐。該方法能連續大批量的生產羥基丙烯酸水分散體，生產效率高，水分散體粒徑分布均勻、穩定。

技術領域

本發明屬于水性羥基丙烯酸樹脂水分散體連續生產技術領域，特別涉及一種連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的系統和方法。

背景技術

隨著人們對環境保護意識的增強和環境保護法規的日益嚴格，VOC(揮發性有機化合物)排放的問題逐漸引起人們重視。以水為分散介質的水性羥基丙烯酸具有環保、耐光、耐老化、耐化學品等優異的性能、較低的生產成本得以高速發展，已經成為水性涂料領域產量最大的樹脂種類。廣泛應用于飛機、汽車、儀器設備、建筑、家具等工業和民用領域的涂裝與保護。與傳統的溶劑型涂料相比，水性羥基丙烯酸樹脂分散體以水取代有機溶劑作為分散介質，含有少量可揮發性有機溶劑，是一種低毒、低氣味的有機高分子涂料。

目前工業化生產羥基丙烯酸樹脂水分散體主要以間歇釜式為主，羥基丙烯酸預聚體在預聚反應釜內合成后，降溫，然后分批轉移到分散釜中和，再逐步加入分散水，分散合格后再移入緩沖罐。生產效率低、生產能耗高、批次之間的產品存在差別、生產不穩定，每批分散完后要洗釜，造成洗釜廢液過多。

專利CN102164660 B提供一種連續分散方法，所述分散裝置能夠通過定轉子的剪切連續分散。該方法處理的分散體粘度較低，分散體在裝置內停留時間過短，無法形成完全相轉變，只能通過強力剪切把分散相分散到連續相，形成的分散粒徑分布寬，容易出現雙峰，乳液不穩定，長時間儲存容易分層。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的系統和方法，實現了高效、連續化運行，產品分散效果好。

為實現以上目的的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的系統，所述系統包括預聚反應釜、高速混合器、第一靜態混合器、第二靜態混合器、第一齒輪泵、第二齒輪泵、分散釜和成品儲罐；

其中，所述預聚反應釜通過所述第一齒輪泵連接至所述高速混合器的一個入口，第一靜態混合器用于使中和劑與第一部分工藝水混合，所述第一靜態混合器的出口連接至所述高速混合器的另一入口，所述高速混合器的出口連接至所述分散釜的進料口；所述分散釜用于將來自所述高速混合器的進料與第二部分工藝水混合分散，其出料口通過第二齒輪泵連接至所述第二靜態混合器；所述第二靜態混合器用于將來自所述分散釜的進料與第三部分工藝水混合均勻并將混合產物送入所述成品儲罐。

在本發明的系統中，所述預聚反應釜可以設置為1個或多個，優選2-4個且并聯設置，以更好實現連續生產。

在本發明的系統中，所述第一齒輪泵通過第一流量計連接至所述高速混合器，所述第一靜態混合器通過第二流量計連接至所述高速混合器。

為實現以上目的的另一個方面，本發明還提供了利用上述系統連續生產羥基丙烯酸樹脂水分散體的方法，其中，待進行分散處理以生產分散體的處理對象是在所述預聚反應釜內聚合得到的丙烯酸預聚體。

在本發明中，如未特別說明，所涉及的百分含量均為質量百分含量。