[发明专利]聚合物溶液的浓缩方法

说明书

本发明涉及一种改进的聚合物溶液的浓缩方法。

传统的聚合物溶液浓缩的方法，蒸汽消耗大，而且随着聚合物溶液的浓度提高，粘度增大，聚合物在间接换热器表面及其相连管线和设备中挂壁结焦。一般1～2周就需停车检修。

EP525748A1、日开昭59-18707曾对聚合物溶液浓缩方法作过一些改进，但仍有上述缺点。

本发明的目的就是为解决浓缩方法的上述不足之处而提供一种改进的聚合物溶液浓缩方法(见说明书附图1)。它包括聚合液出料管线、加终止剂管线(1)、聚合物出料泵(2)、加稀释剂管线(3)、静态混合器(4)、换热器(5)、闪蒸器(6)溶剂冷凝回收器(7)、加热氧化稳定剂管线(8)、聚合物浓缩溶液出料泵(9)及闪蒸液循环管线(10)和在线粘度检测器(11)，其特点在于浓缩的聚合物溶液的粘度由一种在线粘度测定器检测，可随时检测控制被浓缩溶液的粘度值，聚合物溶液的浓度与粘度之间有一个函数关系式，由此可根据溶液的粘度计算出其浓度，按产品浓度要求合格者作为产品采出，浓度不合格者作为循环液返回静态混合器重蒸，闪蒸器前的系统-静态混合器和换热器及其中间的连接管线是新鲜的低浓度的聚合物溶液和经闪蒸浓缩的聚合物溶液交替通过。

在聚合物溶液出料口或出料泵出口加入一种能够与聚合物互溶的稀释剂，然后进入混合器、换热器及闪蒸器内，防止聚合物在混合器、换热器及闪蒸器内粘壁堵塞。所述的稀释剂为可以溶解聚合单体和聚合物的烃类，稀释剂可以是聚合物溶液中相同或不同的溶剂或溶剂混合物，产品不同，稀释剂不同，包括链烷烃、环烷烃、芳香烃或其混合物。如丁烷、戊烷、己烷、辛烷、环戊烷、环己烷、苯、甲苯和炼厂提供的沸程为60～90℃的以六个碳原子数为主的C₅～C₇烷烃的混合物等，其中己烷与环己烷的混合物是比较合适的稀释剂。

本发明在聚合釜出料口与出料泵入口之间加入终止剂以终止聚合物溶液中存在或残留催化剂的活性，防止聚合物性质变坏。终止剂一般为路易斯酸和烃溶剂的混合物，如水、酸、醇等或它们的混合物。

本发明在闪蒸器出口与出料泵入口管线间加入一种热氧稳定剂的溶液以提高聚合物在浓缩和后加工中的耐热性和抗氧性。热氧稳定剂可以从市售的防老剂、酚类、胺类中选择，如2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(264)、[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、三(壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP)等，它们可以是单组分或多组分混合物。

本发明所述的聚合物溶液为溶液聚合法制备的橡胶溶液、塑料溶液或聚合物溶液。如乙-丙橡胶溶液、聚乙烯溶液、聚丙烯溶液、聚丁二烯溶液、共轭二烯与乙烯基芳烃的二元或三元共聚物溶液或乙烯、丙烯与其它长链烯烃的共聚物溶液。

本发明浓缩方法可以用于间歇聚合或连续聚合工艺。

按本发明的浓缩方法进行闪蒸浓缩，可以不停车连续运转6～9个月而不发生堵管和粘壁现象。

下面的实施例仅仅是为了更好地阐明本发明，但不限制其范围。

实施例1

在间歇聚合过程生产溶聚丁苯橡胶(SSBR)的过程中，采用己烷和环己烷的混合溶剂，混合溶剂的配比是己烷∶环己烷=1∶4，聚合后的聚合物溶液温度为105℃，聚合物溶液浓度为14％，聚合物溶液总量为24吨，用聚合物溶液泵将聚合物溶液从聚合釜中抽出，加入水0．4Kg作终止剂。经过一个静态混合器后通过一加热器，进入一个53m³的闪蒸器进行闪蒸，从聚合釜进入闪蒸器的时间为20分钟，闪蒸器内的压力为0．05Mpa(表压)。第一次闪蒸得到的聚合物溶液加入187Kg防老剂264后，经检测其浓度为17％，粘度为480cp，不符合成品要求。此时聚合物溶液经泵再进入静态混合器，然后经聚合物溶液加热器加热至100℃，再进入闪蒸器，可得溶聚丁苯浓度为21％(wt)的聚合物溶液17．2吨，聚合物溶液粘度为640cp，符合出料要求，出料到下一道工序。闪蒸出来的溶剂经溶剂冷凝器冷却后回收使用，共回收混合溶剂6．8吨。两次闪蒸时间共40分钟。闪蒸后的聚合物溶液出料时停止加热并同时由管(3)加入溶剂300Kg作稀释剂，洗涤粘在管线中及混合器、换热器、闪蒸器内壁上的聚合物溶液后由闪蒸液循环管线回到混合器内与下一批物料混合。

9个月后例行停车检修，未发现粘壁现象。

实施例2