[发明专利]悬浮共聚合反应釜抗粘涂料组合物及其使用方法

说明书

本发明涉及一种使悬浮共聚合反应釜表面具有抗粘性的涂料及其使用方法。

悬浮共聚合反应釜通常是不锈钢制的密封式锅，也有采用碳钢、铝或搪瓷等材料的。用锚式或浆式搅拌器进行搅拌。合成树脂通常采用悬浮聚合的方法，在机械搅拌下用明胶等分散剂使原料单体分散在介质水中，悬浮成珠状而进行聚合反应。由于不锈钢反应釜具有导热良好，不受体积、形状的限制，加工容易，在高分子共聚领域应用相当广泛。如聚氯乙烯树脂合成，苯乙烯-二乙烯苯共聚物合成，丙烯酸脂类-二乙烯苯共聚物合成树脂生产中广泛采用不锈钢及其它材料的反应釜。但这些反应釜在上述各类树脂合成过程中，被分散的原料单体液滴在聚合过程中逐渐变成粘性物质，被搅拌桨甩到釜壁上结成垢层。釜壁与气相接触的部分(如顶盖)也有结垢现象，而且越积越厚。引起结垢的原因很多，大量资料表明，搅拌器的型式、转速、釜型与釜壁材料，光洁度，各种物料的纯度及配比，悬浮剂的种类及用量，引发剂的种类及用量，聚合温度及体系的PH值都不同程度地对结垢或粘釜现象有影响。因此，减少粘釜是相当复杂和困难的问题。目前，国内外悬浮共聚合反应釜抗粘涂料的品种很多。国内如上海天原化工厂的改性酚醛型3PMA涂料；国外如FR2554-117专利公开的抗粘性聚有机硅涂料等等。上述抗粘涂料大多是基于有机高分子物质，涂料不仅具有较高的价格，而且在使用中对涂覆操作要求高，有的涂料还会对反应物造成一定的污染。

本发明的目的在于提出一种使悬浮共聚合反应釜表面对聚合物无粘合力的涂料组合物。涂料组合物的主体组份为无机物，用该涂料组合物涂覆反应釜后能有效阻止粘釜。防粘涂层化学性质稳定，对釜内物料不造成任何污染。涂料组合物价格低廉。

本发明的目的是通过如下方式实现的：配制浓度2-30％的硅酸溶胶，将其涂敷到反应釜内壁上形成涂层，就可起到防粘釜的作用。

上述硅酸溶胶的状态既可以是溶于水的单分子，也可以是多分子聚合而成的胶体溶液。它是构成涂层的主要成分。

为了进一步提高硅酸溶胶的使用性能，可以向上述硅酸溶胶内加入增塑剂和自由基捕获剂，其中增塑剂占总重量的1-10％，自由基捕获剂占0.1-5％。

这种组合物中的增塑剂可以是纤维素醚、聚乙烯醇或苯丙乳液中的至少一种。纤维素醚又包括甲基纤维素、羧甲基纤维素或乙基纤维素。当同时选用两种以上时，其总含量应为1-10％，增塑剂的作用是使涂料的粘结性增大，使涂层韧性更好，不易龟裂。

涂料组合物中的自由基捕获剂可以是次甲基兰溶液或亚硝基R盐(R-NO，R是烃基)，其作用是使聚合中引发聚合自由基到达釜壁就被终止聚合而钝化，以减轻粘釜。自由基捕获剂和增塑剂的用量随硅酸溶胶的浓度而提高。

这种无机——有机高分子物料的水溶性混合物中，有机高分子物质可以是乳液或胶乳的状态，因而很容易配出各种浓度的液体。按上述比例范围配制成的组合物只要在常温下搅拌均匀，即可作为聚合釜内壁的防粘涂料。广泛适用于碳钢、搪瓷、玻璃等材料，特别是不锈钢、钛钢或铝制的反应釜壁。

本涂料组合物可用无离子水稀释使用。用普通水则效果稍差。为了在釜壁上形成膜层，可以用浸蘸、喷涂或任何其它常规方法涂布。可以一次涂布，亦可干燥后多次涂布，并在釜壁温度40-170℃条件下烘干，可形成0.01-2mm厚度的致密膜层。该膜层属无机物和有机高分子化合物的机械混合物。可以涂敷于反应釜的全部内壁，包括与液体接触部分和液面以上与气相接触的部分，以及原料进口和产物出口处等，凡有可能发生粘釜现象的表面均可涂布。

本发明的涂层化学性质稳定，涂层不溶解，不侵蚀，对釜内物料不会造成污染。该涂层薄而致密，且与金属结合紧密，并随着高温加热，膜层更为牢固。涂层不影响金属反应釜的传热效果，无静电，并对釜体基材光洁度无特殊要求，涂布方便。最重要的优点是能够有效防止聚合过程的粘釜现象，且成本低廉。本涂料组合物用于悬浮共聚合反应釜的抗粘产生了优良的抗粘效果。