[发明专利]一种合成橡胶脱除挥发份的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用双螺杆排气式挤出机脱除橡胶胶液中溶剂挥发份的方法。

背景技术

二十世纪六十年代，我国自主开发了溶液法顺丁橡胶合成生产技术，此后，国内多家顺丁橡胶装置开工，工艺均为此工艺。

目前溶液聚合法生产合成橡胶，脱除挥发份工艺(称为湿法工艺)如下：

橡胶胶液通过凝聚釜，溶剂被水蒸汽汽提，胶液在热水中凝聚；在洗胶罐洗去分散剂催化剂等，振动筛脱水，脱水挤压机脱水膨胀干燥机和干燥箱干燥，垂直提升机，称量压块包装。湿法工艺工艺流程长，设备投资多，能耗高，相关厂房大、人员多。

在弹性体领域目前已开发干法凝聚工艺，工艺路线为：聚合胶液预浓缩-----浓缩胶液进入脱挥机脱挥，该方法可看作两步法。

发明内容

本发明的目的是利用双螺杆排气式挤出机集搅拌、输送、脱挥于一身的特点，开发针对催化剂残存在产品中不影响使用性能的橡胶后处理干法凝聚工艺。

本发明技术方案包括一个具有5个真空排气室，每个排气口与真空泵相连的双螺杆排气式挤出机，5个真空排气室依次为后排气区、2#、3#、4#、5#排气区，胶液入口设在后排气区、2#之间，在4#、5#排气区的排气口接双螺杆固态变送器，然后接溶剂回收管线；胶液直接进入双螺杆排气式挤出机脱除挥发份，脱出挥发份的过程在真空状态下进行，首先由螺杆将胶液反向挤入后排气区，在后排气区脱除30-50％的挥发份，然后正向依次进入2#、3#、4#、5#排气区，加工温度控制在70-140度，双螺杆排气式挤出机各区温度分段控制；真空度控制在-0.02--0.08MPa，各区真空度分段控制。

胶液中30-50％的溶剂在后排气区脱出，在此区脱除溶剂过程中溶剂的运动方向与双螺杆排气式挤出机螺杆的运动方向相反，这种结构有效防止了低固含量胶液从溶剂回收管线抽出的现象，因此省掉胶液预浓缩工艺。

4#、5#排气口接固态变送器，然后接溶剂回收管线。固态变送器内部是双螺杆结构，把弹出的橡胶颗粒送回双螺杆排气式挤出机。

干法凝聚工艺流程短，能耗低，相关厂房小，人员少，但胶料没有经过水洗，催化剂存在于产品中。

背景技术脱挥采用湿法工艺或带预浓缩的两步法干法工艺。

本发明所用双螺杆排气式挤出机与背景技术所用干燥机结构特点不同，胶液不经预浓缩，直接进入双螺杆排气式挤出机。在双螺杆排气式挤出机上设置后排气区，在真空条件下脱挥高效、简单、易控，约50％溶剂在此区脱出；加工温度降低，温度控制在70-140度，真空度控制在-0.02--0.08MPa。

(1)能耗可比原工艺降低50-60％；

(2)简化工艺，缩短流程，可降低设备投资；

(3)产品挥发份及其它质量均可达到背景技术的水平；

(4)本发明适用于催化剂对产品使用性能无影响的橡胶胶种。

发明脱除胶液挥发份干胶回收率100％，溶剂回收率96％以上。

附图说明：

图1双螺杆排气式挤出机溶剂回收系统工艺流程图。

1、中间罐2、中间罐3、冷却器4、冷却器5、分离器6、双螺杆排气式挤出机7、分离器8、脱出溶剂管线9、真空泵10、固态变送器11、固态变送器12、真空泵13、2#排气区14、真空泵15、胶液入口16、后排气区17、真空泵18、胶液泵19、3#排气区20、真空泵21、4#排气区22、5#排气区23、脱出溶剂管线

具体实施方式

实施例1

本工艺装置结构如下(见图1)：双螺杆排气式挤出机6分为后排气区16、2#排气区13、3#排气区19、4#排气区21、5#排气区22五个真空排气区，胶液泵18通过管线与位于后排气区和2#排气区之间的胶液入口15连接，后排气区、2#排气区、3#排气区的出口管分别连接真空泵17、14、12后通过脱出溶剂管线8、分离器5、冷却器4与中间罐2连接，4#排气区、5#排气区的出口分别连接真空泵20、9，然后分别连接固态变送器11、10通过脱出溶剂管线23、分离器7、冷却器3与中间罐1连接。

实施例2：

本实施例为一套年产干胶100吨的干法工艺橡胶脱挥中试试验装置，工艺装置结构如实施例1，利用该装置完成了稀土顺丁橡胶的干法脱挥工艺开发，产品质量合格，共得到产品500余公斤。

1、双螺杆排气式挤出机：

型号：同向双螺杆PE-50

直径：50.5mm长径比：52

2、各排气口接真空泵，真空度分段控制。