[发明专利]稀土异戊橡胶湿法凝聚方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶液聚合法合成橡胶的凝聚技术，具体涉及一种稀土异戊橡胶湿法凝聚方法。

背景技术

异戊橡胶(cis-1，4-polyisoprene rubber)是由由异戊二烯合成的一种高顺式(顺-1，4含量为95％～98％)橡胶，其结构和性能与天然橡胶近似，被称为合成天然橡胶，全名为顺1，4-聚异戊二烯橡胶，可以代替天然橡胶应用在载重轮胎和越野轮胎，还可用于医药等领域。

目前，异戊橡胶采用溶液聚合法制备，包括原料精制与回收、催化剂制备、异戊二烯聚合、凝聚、干燥及包装等。其中凝聚作为溶液法合成异戊橡胶生产过程中的重要环节，一般采用水析凝聚的方法分离聚合物和溶剂，将异戊橡胶溶液喷入凝聚釜，用水蒸气将溶剂气提脱除，并回收溶剂和未反应的单体。异戊橡胶生产技术与顺丁橡胶的近似，在国内还未有成熟的异戊橡胶工业技术，而溶液法顺丁橡胶已有成熟的生产技术，且关于顺丁橡胶凝聚后处理文献报道较多。

CN101235105提供了一种溶聚橡胶凝聚方法，主要是以蒸汽作能源，以过热水作分离媒介，采用预凝聚技术改变部分凝聚用蒸汽的加入方式，将胶液与加入分散剂和碱液的过热水混合，使顺丁橡胶与溶剂的分离由闪蒸法和水析法共同完成，在保证现有顺丁橡胶制备技术的凝聚效果同时降低凝聚过程溶剂消耗。

CN201525816提供了一种低能耗橡胶双釜水析凝聚装置，主要针对顺丁橡胶凝聚能耗问题，通过增设油气节流装置和胶粒水节流装置，提高凝聚釜操作压力，从而减少蒸气的使用量。

由此可见，在现有溶液聚合橡胶凝聚技术中，主要对顺丁橡胶进行了深入的研究，并取得了很好的效果，而且对异戊橡胶凝聚技术有很大的借鉴意义，但是研究发现采用现有顺丁橡胶凝聚技术不能完全满足稀土异戊橡胶的凝聚要求，在凝聚过程中分散效果较差，容易出现吹气球难破碎、胶料强度高不易切碎、胶粒结团、堵塞和胶料抱轴现象。主要由于稀土异戊橡胶比顺丁橡胶具有更高的拉伸强度和撕裂强度，门尼粘度远高于顺丁橡胶的门尼粘度，且稀土异戊橡胶己烷溶液粘度高于顺丁橡胶的，属于高粘体系。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的问题，提供一种适合于稀土异戊橡胶湿法凝聚的方法。

本发明的稀土异戊橡胶湿法凝聚方法，在现有溶聚橡胶凝聚技术基础上，充分考虑了稀土异戊橡胶特性及其胶液性质，通过改变胶液进料方式和胶液形态，采用分体组合式搅拌及搭配胶液和蒸汽喷嘴位置合理改善凝聚釜内搅拌动力分布，从而得到较好的分散和混合。

一种稀土异戊橡胶湿法凝聚的方法，过程和步骤组成：

(1)稀土异戊橡胶己烷溶液经蒸汽预热，由螺杆泵计量进入胶液预处理装置与凝聚循环热水进行液液分散，胶液与热水混合体积比为1∶4，操作压力为0.3Mpa，得到90-95℃胶水悬浮液；

(2)胶水悬浮液采用脉动式双流体进料方式，经带有顶针的喷嘴喷入凝聚釜中，凝聚釜搅拌采用两种不同速度的分体搅拌，自上而下分为两体；釜顶搅拌为两层组合浆，分别为高效宽叶轴流桨和高效曲面轴流桨，搅拌速度为300转/分钟；釜底搅拌为六叶复合圆盘涡轮搅拌，搅拌叶为间隔分布的直叶和凹叶，搅拌速度为400-500转/分钟；在凝聚釜釜底搅拌及蒸汽的强剪切力作用下，迅速分散在90-95℃的凝聚热水中，并将胶液中己烷及未反应的异戊二烯瞬间汽化，形成大小均匀的固体胶粒，再于凝聚釜釜顶搅拌和螺旋挡板作用下，将胶粒全分散在热水中，并停留20-30分钟，完成凝聚过程；

(3)凝聚完全的胶粒在釜底搅拌位置切向斜上30度方向排出胶粒，并在胶粒出料管通入蒸汽，增加胶水蠕动，防止管道堵塞，胶液中己烷和未反应的异戊二烯变成气相从凝聚釜釜顶气相口排出并冷凝回收。

上述的一种稀土异戊橡胶湿法凝聚方法，所述的脉动式双流体进料方式为胶水悬浮液经往复泵和进料压力调控阀，再与凝聚循环热水经管道混合器高速喷入凝聚釜中，第一流体为非连续胶水悬浮液，第二流体为连续凝聚循环热水。

上述的一种稀土异戊橡胶湿法凝聚方法，其所述的凝聚釜胶液喷嘴和蒸汽喷嘴位于凝聚釜釜底搅拌浆平面上下，与釜底搅拌浆平面的夹角为30度，使喷入物料处于最强剪切力处。

本发明与现有技术相比具有以下显著的进步和积极的效果：

1.采用脉动式双流体进料方式和不同速度的分体组合搅拌，有效地解决了稀土异戊橡胶在凝聚过程中吹气球难破碎、胶粒结团、堵塞和胶料抱轴等长期未解决的瓶颈问题，保证凝聚连续稳定运行。

2.胶液经预处理后可在一个凝聚釜中完成胶液分散、溶剂汽化和分子扩散，凝聚效果好，胶粒中溶剂含量≤0.5％。