[发明专利]连续制备高纯聚间苯二甲酰间苯二胺树脂溶液的装置

说明书

技术领域

属化工机械领域，是涉及聚合物材料生产设备。确切地说是涉及一种适用于工业化连续制备高纯聚间苯二甲酰间苯二胺树脂溶液的装置。

背景技术

聚间苯二甲酰间苯二胺也称间位芳纶或芳纶1313，间位芳纶是当今高性能纤维中发展最快的品种之一，是一种综合性能优良的高科技纤维，在防护服装、蜂窝结构材料、电绝缘纸和高温过滤材料等方面有着广泛的用途，是航空航天、电子、通讯、环保、石油化工、海洋开发和特种服装等领域的重要基础材料。

高质量的聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体是制备高质量聚间苯二甲酰间苯二胺纤维和绝缘纸的重要前提，本发明所说的聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体化学结构如下。

目前连续聚合制备聚间苯二甲酰间苯二胺的方法及装置情况如下。

中国专利CN102797048A公开了一种连续制备聚间苯二甲酰间二胺纺丝原液的装置和制备方法，其特征在于：极性溶剂、间苯二胺熔体和间苯二甲酰氯熔体按特定配比同时连续加入到二台串联双螺杆聚合反应器中，连续制备聚间苯二甲酰间二胺纺丝原液。采用该方法可以满足聚合不同阶段的混合要求和解决散热难问题，连续生产方式制备出来的聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体分子量分布窄，比浓对数粘度稳定，且在2.0dl/g以上，能满足聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的连续稳定纺丝要求；由于反应过程中产生的HCl对常用不锈钢（如304、316等不锈钢）腐蚀严重，为了减少对设备的腐蚀，采用哈氏合金或钛合金制作双螺杆聚合反应器为佳，双螺杆聚合反应器本身加工难度高、结构复杂，生产成本高，导致采用哈氏合金或钛合金制作的双螺杆聚合反应器价格十分昂贵，工程投资大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本适中，且能连续制备高纯聚间苯二甲酰间苯二胺树脂溶液的装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种成本适中的连续制备高纯聚间苯二甲酰间苯二胺树脂溶液的装置，包括溶剂计量输送系统、间苯二胺计量输送系统、间苯二甲酰氯计量输送系统，双螺杆混合器和聚合反应器，溶剂计量输送系统的输出口与双螺杆混合器上距离输出口最远的一个输入口相连接，间苯二胺计量输送系统的输出口与双螺杆混合器上距离输出口次远的一个输入口相连接，间苯二甲酰氯计量输送系统的输出口与双螺杆混合器上距离输出口最近的一个输入口相连接；双螺杆混合器的输出口与聚合反应器的输入口相连接，聚合反应器的输入口位于聚合反应器的底端，聚合反应器的输出口与聚合反应器中搅拌叶最顶端处于大致同一水平位置。

本发明装置中只有一台双螺杆混合器，即使采用耐HCl腐蚀的哈氏合金或钛合金制作，其成本相比采用二台双螺杆反应器会大大降低。

聚合反应器可采用成本低廉的碳钢制作，与反应介质接触的地方采用搪瓷防腐处理或塑料喷涂防腐处理，其成本比采用哈氏合金或钛合金制作的双螺杆反应器要低很多。

聚合反应器采用最底端进料，与搅拌叶处于大致同一水平位置的反应釜侧边出料，可确保物料聚合反应釜中的停留时间一致，即反应时间相等，聚合物由于爬杆效应，粘度高的聚合物会自动沿搅拌轴往上移动，即往输出口移动，有利于制备粘度均匀的聚合物。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

图1是本发明第一种实施方式的装置示意图。

图2是本发明第二种实施方式的装置示意图。

图3是本发明聚合反应器的结构示意图。

具体实施方式