[实用新型]羟基丙烯酸树脂的连续生产装置

说明书

本申请提供了一种羟基丙烯酸树脂的连续生产装置。该连续生产装置包括混料单元、物料输送系统、聚合反应单元、接收单元、和换热系统。其中，混料单元包括能够对物料进行预混的多个混料器。物料输送系统包括为物料的连续输送提供动力的多个进料泵，物料输送系统的混合液进口连通于混料单元的混合液出口。聚合反应单元能够接收经过混合的物料并反应生成羟基丙烯酸树脂，聚合反应单元包括混合液进口和树脂出口，聚合反应单元的混合液进口连通于物料输送系统的混合液出口。接收单元用以接收羟基丙烯酸树脂，接收单元包括树脂进口，接收单元的树脂进口连通于聚合反应单元的树脂出口。换热系统包括物料换热系统与反应控温系统。

技术领域

本申请涉及羟基丙烯酸树脂的生产装置，具体地涉及一种羟基丙烯酸树脂的连续生产装置。

背景技术

羟基丙烯酸树脂与异氰酸酯固化剂作用后具有高硬度、高光泽、高丰满度、以及优良的附着力、流平性、韧性、耐候性、耐腐蚀性、快干等性能，可用于制备PU(聚氨酯)双组份漆、汽车修补漆、木器家具聚酯漆、机械面漆、高光面漆、罩光漆、清漆、色漆等，广泛应用于汽车、机械、家具等领域。

关于羟基丙烯酸树脂的合成研究多局限于在较低的反应温度下缓慢滴加(单体、溶剂、引发剂等)，再保温较长时间。这种方式直接得到的羟基丙烯酸树脂的品质往往不佳，产品包装前需要过滤处理。如CN104231148A公开的羟基丙烯酸树脂的制备方法为：在反应釜中预先加入一部分溶剂升温至回流温度，在不高于130℃的温度下滴加第一部分单体、链转移剂、引发剂的混合物2～5h，随后保温1～2h，滴加剩余的引发剂与溶剂0.5～1h，继续保温反应2～4h，最后降温至70℃以下过滤获得羟基丙烯酸树脂。CN102766263B公开的羟基丙烯酸树脂的制备方法为：主要成分为溶剂的混合物预先加入反应釜中，控制反应温度105～115℃滴加单体与催化剂3～4h，随后于100～120℃的条件下保温0.5～2h，升温至115～125℃，滴加催化剂后再保温4.5～6.5h，然后滴加含溶剂的混合液，保温1.5～2.5h，最后降温至75℃以下过滤得到羟基丙烯酸树脂。

在一定程度上升高反应温度利于降低聚合物的分子量并降低树脂的粘度从而获得固含量较高的羟基丙烯酸树脂，并且能够缩短反应时间。但升高反应温度后虽然能够缩短保温反应的时间，为避免反应失控，会控制滴加的速度，令滴加的时间延长。CN106084143B公开的一种低VOC(挥发性有机化合物)羟基丙烯酸树脂的制备工艺为：在高压反应釜内预先加入一部分含溶剂的混合液，升温至150～170℃，控制压力0.1～0.3MPa，稳定10～30min，滴加单体与引发剂的混合液3～6h，随后分两次滴加引发剂与溶剂的混合物，滴加完分别保温30～90min、3～5h，最后降温至70℃以下过滤获得羟基丙烯酸树脂。虽然利用高压反应釜在较高的温度下能够获得较高固含量的羟基丙烯酸树脂，但生产过程中由于反应釜容积较大，高温高压操作不仅危险性较高而且反应不易控制，获得羟基丙烯酸树脂往往也需要过滤处理。CN106009454B公开的一种高固低粘羟基丙烯酸树脂的制备方法为：一部分溶剂与单缩水甘油醚预先加到反应釜中，搅拌升温至140～180℃，滴加引发剂、链转移剂、单体的混合物3～6h，随后保温0.5～1h，再滴加剩余的引发剂与溶剂20～40min，继续保温反应1～2h得到羟基丙烯酸树脂，但其为了提高树脂的固含量在配方中添加了较多亲水性较强与降低粘度的物质，如单缩水甘油醚、叔碳酸乙烯酯、羟基低聚物，虽然所得的羟基丙烯酸树脂达到了高固低粘的效果，但增加了树脂原材料的成本，并且利用这种树脂制备的涂料漆膜较软、耐腐蚀性与耐水性较差。

虽然在羟基丙烯酸树脂的合成方法研究中对反应温度不断进行改进，调整滴加反应与保温反应的温度与时间，但最高反应温度未突破180℃，滴加反应与保温反应的时间整体较长，且从小规模实验到大规模工业化存在很大的放大效应，原因就是羟基丙烯酸树脂的合成过程放热，聚合单体经引发剂引发后反应比较剧烈，若反应温度过高，反应过程中产生的热量不能及时移出，轻则产品的品质降低，重则发生爆聚，高温高压操作时燃爆危险性较高，因此现有羟基丙烯酸树脂的生产难以实现高温反应。因此间歇釜式工艺存在操作过程繁琐、生产效率低，安全性差的问题。

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