[发明专利]一种丁苯乳胶反应器

说明书

本发明涉及一种丁苯乳胶反应器，包括反应器罐体、设置在反应器罐体内的搅拌组件，在反应器罐体内还围绕搅拌组件设有一个或若干垂直插入反应物料内的挡板。本发明装置在使用时，将物料加至反应器中，然后搅拌进行聚合反应，通过冷却水入口输送冷却水，再通过冷却水出口排出。反应器内部的换热挡板内设有换热管，冷却水从换热管入口进入，从换热管出口排出，对设备内物料进行降温，内置温度计挡板的内部插入温度计，反应器内的换热挡板和内置温度计挡板可使搅拌更均匀。所述罐体的外部还设有夹套，所述夹套为整体夹套，且内设有螺旋导流板。与现有技术相比，本发明装置换热面积大，换热效果好，使各物料接触更充分，结构简单，节约成本。

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种丁苯乳胶反应器。

背景技术

丁苯乳胶(SBL)是由丁二烯(B)和苯乙烯(S)经过乳液聚合得到的一种固含量为30％～50％的水性溶液。由不同比例的苯乙烯和丁二烯经乳液聚合而成。根据苯乙烯含量、乳化剂和聚合温度等的不同，而有多种品种，其性能和用途也不同。在用作涂料胶粘剂时，其苯乙烯和丁二烯之比为(60～50):(40～50)，乳白色乳液，含固量约45％～50％，带阴电荷，pH值9.0～10.5。丁苯乳胶胶黏剂涂布后，使涂布纸得到最高颜料结合强度和抗湿磨擦，涂布纸平滑度、印刷光泽度、干拉毛值、CIE白度和ISO白度上升。传统涂布黏料苯乙烯用量大，且通常需与酪蛋白、变性淀粉等混合使用，会增大涂布纸的“硬性”，由于其稳定性较差、粒子规格较大，易受重金属离子影响，近来被丁苯乳胶逐渐取代，丁苯乳胶的用量逐年增加。

在20世纪40年代，丁苯乳胶在国外就开始作为涂料胶粘剂用于加工纸的生产。纸加工用的丁苯乳胶约占了苯胶乳产量的60％.我国丁苯乳胶的生产始于1960年, 是由国外引进技术设备，在兰州化学工业公司合成橡胶厂建成投产。随着印刷设备的进步，更新和高速化，对纸涂料粘合剂的性能也提出了越来越高的要求。

丁苯乳胶的制备：

丁苯乳胶是一种合成胶乳，是由不同比例的苯乙烯和丁二烯单体在乳液或溶液中经催化剂催化共聚而成。根据其分子结构又可分为非羧基丁苯乳胶和羧基丁苯乳胶两种，两者的性能差异很大。乳液法生产丁苯乳胶根据聚合温度的不同可分为热法丁苯和冷法丁苯。冷法制得的胶在质量、均匀性等方面较好。因此目前世界上约 80％乳液丁苯胶用冷法生产。冷法生产工艺流程如下：在生产中各种物料投放的次序是很重要的，先加入水、乳化剂、助乳化剂，然后再加入单体。引发剂易与其他物料作用，故一般是在后面加入，总聚合时间为6～10h。

丁苯乳胶的性能影响因素：

(1)胶乳的生产过程是一个乳液聚合过程，胶乳的乳液聚合体十分复杂，包含有很多种单体，调节剂，表面活性剂，引发剂等共十余种。所以各单体的混合均匀性对反应时间及最终成品的影响很大；

(2)胶乳的反应是放热反应，现一般单体总转化率达到60％左右就要终止聚合。否则转化率过高，会使体系粘度过大，不易散热，如局部过热则易引起凝胶产生支链结构，影响丁苯乳胶的质量。所以温度对丁苯乳胶的性能影响也较大，需要及时移走反应热，精确控制好温度。

目前在丁苯乳胶聚合过程中，现有设备对各单体的混合均匀性较差，且换热效果较差、无法精准控制丁苯乳胶聚合体系的温度。

由于胶乳的乳液聚合体系非常复杂，影响因素众多，在实际生产中，需要扬长避短，设计最经济最合适的丁苯乳胶反应器来满足和优化生产。随着印刷业的高速化对纸业提出了更高的要求，而在一定程度上要靠涂料胶乳性能的进一步提高来满足最终市场的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种丁苯乳胶反应器，以克服现有技术中丁苯乳胶聚合体系内各单体的混合均匀性较差、换热效果较差或难以精准控制温度等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：