CN115926025A - 一种提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法及应用,所述方法是将二氯甲烷溶剂注入脱挥式挤出机内的熔融聚烯烃中,二氯甲烷在螺杆的混炼作用下均匀分散,与聚烯烃中的残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,以达到聚烯烃产品深度脱挥的目的。本发明的方法具有工艺简单、设备要求低、成本低、适用性广、脱挥效率高、安全稳定等优点,可广泛应用于聚烯烃产品螺杆深度脱挥领域,具有通用性和高效性。
Description
技术领域
本发明属于聚烯烃材料制备技术领域,具体涉及一种以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法及应用。
背景技术
聚烯烃产品多采用溶液聚合法进行生产,生产过程中均需使用有机溶剂,后续残留的有机溶剂存在于聚烯烃产品中,会对聚烯烃产品的终端应用产生各种不利影响,特别是其在电子电气、医疗包装和光学镜头等高端领域的应用。因此,减少聚烯烃产品中的溶剂残留,成为提高聚烯烃产品质量的重要环节。
在聚烯烃产品生产工艺过程中,螺杆深度脱挥是将挥发分(溶剂、单体和低分子产物等)脱除的重中之重。影响螺杆深度脱挥的主要因素包括螺杆组合、螺纹元件、真空度、气提剂和脱挥工艺等,其中气提剂的引入对于提高深度脱挥效果极其重要。传统的气提剂主要为超纯水、液态二氧化碳和液态氮气,其中以超纯水为气提剂虽能一定程度提高脱挥效果,但其本身沸点较高,且与较多有机溶剂相容性较差,难以较大幅度提高深度脱挥效果。液态二氧化碳和液态氮气对于脱挥效果虽有较为明显的提高,但其对设备要求较高,成本高,工艺稳定性差。由此可见,传统的气提剂存在许多不足之处,难以满足聚烯烃产品应用于电子电气、医疗包装和光学器材等高端领域的应用需求,使得开发新的螺杆深度气提脱挥工艺具有深远的意义。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法。
本发明的另一目的在于提供这种方法在聚烯烃深度脱挥中的应用。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法,包括以二氯甲烷为气提剂,注入脱挥式挤出机内的熔融聚烯烃中,二氯甲烷在螺杆的混炼作用下均匀分散,与聚烯烃中的残留溶剂发生液液萃取,形成沸点为40-70℃的低沸点共沸物,并在真空段排出的步骤。
在一个具体的实施方案中,所述聚烯烃选自环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、乙烯-α-烯烃共聚弹性体(POE)、低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种;优选地,所述α-烯烃选自丁烯、己烯、辛烯中的至少任一种。
在一个具体的实施方案中,所述残留溶剂为有机溶剂,优选选自正己烷、环己烷、甲基环己烷、甲苯、异构烷烃中的一种或多种。
在一个具体的实施方案中,所述方法包括以下步骤:
1)打开脱挥式挤出机,设置主机温度,待温度稳定后,打开外置真空系统,设置体系真空度,调节螺杆转速;
2)脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,打开喂料机将含有残留溶剂的聚烯烃通过进料口加入到双螺杆脱挥式挤出机中;
3)待熔融态聚烯烃充满机筒后,将二氯甲烷溶剂通过高压柱塞泵从挤出机助剂进料口注入熔融聚烯烃中,二氯甲烷和残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出。
在一个具体的实施方案中,步骤1)中所述脱挥式挤出机的主机温度为180-300℃,优选220-280℃。
在一个具体的实施方案中,步骤1)中所述真空系统的真空度为1mbar-100mbar,优选1-50mbar;螺杆转速为30-300rpm,优选50-150rpm。
在一个具体的实施方案中,步骤2)中聚烯烃中所述残留溶剂的质量含量为0.1-5wt%,优选0.1-2wt%;优选地,所述喂料机的进料速度为0.5-10kg/h,优选1-5kg/h。
在一个具体的实施方案中,步骤3)中所述高压柱塞泵注入二氯甲烷溶剂的流量为0.5-100g/h,优选5-50g/h。
在一个具体的实施方案中,还包括步骤4)将螺杆深度脱挥后的熔融聚烯烃拉条牵引至切粒机造粒,获得超低VOC的聚烯烃粒子。
另一方面,一种前述的提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法在聚烯烃深度脱挥中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在以下方面:
(1)本发明以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法可以高效脱除聚烯烃中的残留溶剂,具有工艺简单、设备要求低、成本低、适用性广、脱挥效率高、安全稳定等优点。其中,二氯甲烷可与聚烯烃中的残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,达到高效脱除残留溶剂的目的。
(2)本发明以二氯甲烷为气提剂,一方面其与多数有机溶剂相容性优异、沸点低,可发生液液萃取,形成低沸点共沸物,另一方面二氯甲烷为不易燃液体,脱挥过程安全稳定。
(3)本发明以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法适用于多种聚烯烃残留溶剂的脱除,可广泛应用于聚烯烃深度脱挥领域,具有通用性和高效性。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明,但本发明不限于所列出的实施例,还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。
一种以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法,以二氯甲烷为气提剂,注入脱挥式挤出机内的熔融聚烯烃中,二氯甲烷在螺杆的混炼作用下均匀分散,与聚烯烃中的残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,并在真空段排出,以达到高效脱除残留溶剂的目的。本发明中,低沸点共沸物是指沸点为40-70℃的低沸点共沸物。
其中,所述聚烯烃包括但不限于环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、乙烯-α-烯烃共聚弹性体(POE)、低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种;优选地,所述α-烯烃选自丁烯、己烯、辛烯中的至少任一种。
所述残留溶剂多为有机溶剂,包括但不限于正己烷、环己烷、甲基环己烷、甲苯、异构烷烃溶剂中的一种或多种。
所述脱挥式挤出机为本领域常规设备,通常为双螺杆挤出机,包括真空段,真空段设有排气口。本发明关键在于工艺创新,对设备没有特殊的要求。
具体地,前述的以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法,包括以下步骤:
1)打开脱挥式挤出机,设置主机温度,待温度稳定后,打开外置真空系统,设置体系真空度,调节螺杆转速;
2)脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,打开喂料机将含有残留溶剂的聚烯烃通过进料口加入双螺杆挤出机中;
3)待熔融态聚烯烃充满机筒后,将二氯甲烷溶剂通过高压柱塞泵从挤出机助剂进料口注入熔融聚烯烃中,二氯甲烷和残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空度段排出;
4)将螺杆深度脱挥后的熔融聚烯烃拉条牵引至切粒机造粒,获得超低VOC的聚烯烃粒子。
步骤1)中,所述脱挥式挤出机主机温度为180-300℃,例如包括但不限于180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃,优选为220-280℃。
外置真空系统使脱挥式挤出机融料段体系达到的真空度为1mbar-100mbar,例如包括但不限于1mbar、10mbar、20mbar、40mbar、60mbar、80mbar、100mbar,优选为1-50mbar。
调节双螺杆挤出机的螺杆转速为30-300rpm,例如包括但不限于30rpm、60rpm、80rpm、100rpm、120rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm,优选为50-150rpm。在该螺杆转速下,可实现熔融态聚烯烃的挤出加工。
步骤2)中,喂料机进料口加入的含有残留溶剂的聚烯烃中残留溶剂的质量含量为0.1-5wt%,例如包括但不限于0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%,优选为0.1-2wt%。残留溶剂例如为正己烷等。
聚烯烃通过喂料机进料口进料的进料速度为0.5-10kg/h,例如包括但不限于0.5kg/h、1kg/h、2kg/h、3kg/h、4kg/h、5kg/h、6kg/h、7kg/h、8kg/h、9kg/h、10kg/h,优选为1-5kg/h。
步骤3)中,待熔融态聚烯烃充满机筒后,用高压柱塞泵从挤出机助剂进料口注入二氯甲烷溶剂,从而二氯甲烷直接加入到熔融的聚烯烃中,其中,所述高压柱塞泵流量为0.5-100g/h,例如包括但不限于0.5g/h、1.5g/h、3g/h、5g/h、10g/h、20g/h、30g/h、40g/h、50g/h、80g/h、100g/h,优选为5-50g/h,更优选为10-50g/h。其中的高压柱塞泵流量即为二氯甲烷溶剂的加入量,其以聚烯烃的进料量为基准,两者的加入质量比为0.001-0.2,优选为0.01-0.1。
本发明还提供多种如前文所述的以二氯甲烷为气提剂提高聚烯烃螺杆脱挥效果方法的应用,例如,本发明涉及的二氯甲烷气提剂提高聚烯烃产品螺杆脱挥效果的方法可以用于环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-α-烯烃(丁烯、己烯、辛烯)共聚弹性体(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)残留溶剂的高效脱除。本发明涉及的二氯甲烷气提剂提高聚烯烃产品螺杆脱挥效果的方法的具体应用方法为:将脱挥式挤出机主机温度设置为180-300℃,四段真空系统真空度设置为1-100mbar,螺杆转速设置为30-300rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将残留溶剂含量为0.1-5wt%的聚烯烃粒子以0.5-10kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融聚烯烃充满机筒后,将二氯甲烷溶剂通过高压柱塞泵以0.5-100g/h的进料量注入熔融聚烯烃中,二氯甲烷和残留溶剂发生液液萃取,形成沸点为40-70℃的低沸点共沸物,在真空度段排出。将螺杆深度脱挥后的熔融聚烯烃拉条牵引至切粒机造粒,获得超低VOC的聚烯烃粒子。
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,但不构成任何的限制。
本发明涉及的主要原料来源如下:
二氯甲烷、环己烷、甲基环己烷、甲苯均采购自阿法埃莎(Alfa Aesar)化学品公司;
环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)均为北京伊诺凯科技有限公司代为采购。
氮气采购自液化空气(上海)压缩气体有限公司。
本发明涉及的主要设备如下:
脱挥式双螺杆挤出机:采用瑞亚RXT26-58四段真空式机组。
高压柱塞泵:采用上海三维科学仪器有限公司的SP0530型柱塞泵。
真空泵:采用普兰德VACUU PURE 9M3/H螺杆泵,极限真空度为0.005mbar。
本发明涉及的主要测试方法如下:
溶剂含量:采用安捷伦7697A顶空气相色谱仪进行测试。
本发明涉及溶剂含量0.1-2wt%聚烯烃粒子的制备方法如下:
(1)环烯烃共聚物(COC)粒子制备:取5kg COC粒子均匀分散于不锈钢托盘中,用喷壶将280g环己烷溶液均匀的喷洒至COC粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待COC粒子将环己烷溶剂吸收完全后,顶空分析测试环己烷含量为4.98wt%,即获得溶剂含量为4.98wt%的COC粒子。
(2)环烯烃聚合物(COP)粒子制备:取5kg COP粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将220g甲基环己烷溶液均匀的喷洒至COP粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待COP粒子将甲基环己烷溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲基环己烷含量为4.08wt%,即获得溶剂含量为4.08wt%的COP粒子。
(3)低密度聚乙烯(LLDPE)粒子制备:取5kg LLDPE粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将180g甲苯溶液均匀的喷洒至LLDPE粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待LLDPE粒子将甲苯溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲苯含量为3.17wt%,即获得溶剂含量为3.17wt%的LLDPE粒子。
(4)乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)粒子制备:
取5kg POE粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将120g甲苯溶液均匀的喷洒至POE粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待POE粒子将甲苯溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲苯含量为2.10wt%,即获得溶剂含量为2.10wt%的POE粒子。
(5)乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)粒子制备:
取5kg EVA粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将80g甲苯溶液均匀的喷洒至EVA粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待EVA粒子将甲苯溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲苯含量为1.14wt%,即获得溶剂含量为1.14wt%的EVA粒子。
(6)三元乙丙橡胶(EPDM)粒子制备:
取5kg EPDM粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将40g甲苯溶液均匀的喷洒至EPDM粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待EPDM粒子将甲苯溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲苯含量为0.58wt%,即获得溶剂含量为0.58wt%的EPDM粒子。
(7)丁苯橡胶(SBR)粒子制备:
取5kg SBR粒子均匀分散于不锈钢托盘中,采用喷壶将10g甲苯溶液均匀的喷洒至SBR粒子表面,采用保鲜膜将托盘密封,静置4h,待SBR粒子将甲苯溶剂吸收完全后,顶空分析测试甲苯含量为0.12wt%,即获得溶剂含量为0.12wt%的SBR粒子。
实施例1COC螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为300℃,四段真空系统真空度设置为1mbar,螺杆转速设置为30rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将环己烷含量为4.98wt%的COC粒子以0.5kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态COC充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以0.5g/h的进料量注入熔融COC中,与其残留的环己烷溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的COC拉条切粒,即获得深度脱挥后的COC粒子,顶空分析测试环己烷和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例2COC螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为300℃,四段真空系统真空度设置为1mbar,螺杆转速设置为30rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将环己烷含量为4.98wt%的COC粒子以0.5kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态COC充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以50g/h的进料量注入熔融COC中,与其残留的环己烷溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的COC拉条切粒,即获得深度脱挥后的COC粒子,顶空分析测试环己烷和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例3COC螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为300℃,四段真空系统真空度设置为1mbar,螺杆转速设置为30rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将环己烷含量为4.98wt%的COC粒子以0.5kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态COC充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以100g/h的进料量注入熔融COC中,与其残留的环己烷溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的COC拉条切粒,即获得深度脱挥后的COC粒子,顶空分析测试环己烷和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例4COP螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为280℃,四段真空系统真空度设置为10mbar,螺杆转速设置为80rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲基环己烷含量为4.08wt%的COP粒子以1.5kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态COP充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以20g/h的进料量注入熔融态COP中,与其残留的甲基环己烷溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的COP拉条切粒,即获得深度脱挥后的COP粒子,顶空分析测试甲基环己烷和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例5LLDPE螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为260℃,四段真空系统真空度设置为20mbar,螺杆转速设置为120rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲苯含量为3.17wt%的LLDPE粒子以3kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态的LLDPE充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以30g/h的进料量注入熔融态LLDPE中,与其残留的甲苯溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的LLDPE拉条切粒,即获得深度脱挥后的LLDPE粒子,顶空分析测试甲苯和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例6POE螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为240℃,四段真空系统真空度设置为40mbar,螺杆转速设置为160rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲苯含量为2.10wt%的POE粒子以5kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态POE充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以50g/h的进料量注入熔融态POE中,与其残留的甲苯溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的POE拉条切粒,即获得深度脱挥后的POE粒子,顶空分析测试甲苯和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例7EVA螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为220℃,四段真空系统真空度设置为60mbar,螺杆转速设置为200rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲苯含量为1.14wt%的EVA粒子以6kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态EVA充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以70g/h的进料量注入熔融态EVA中,与其残留的甲苯溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的EVA拉条切粒,即获得深度脱挥后的EVA粒子,顶空分析测试甲苯和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例8EPDM螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为200℃,四段真空系统真空度设置为80mbar,螺杆转速设置为250rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲苯含量为0.58wt%的EPDM粒子以8kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态EPDM充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以90g/h的进料量注入熔融态EPDM中,与其残留的甲苯溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的EPDM拉条切粒,即获得深度脱挥后的EPDM粒子,顶空分析测试甲苯和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
实施例9SBR螺杆深度脱挥
打开脱挥式挤出机,将主机温度设置为180℃,四段真空系统真空度设置为100mbar,螺杆转速设置为300rpm,脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,将甲苯含量为0.12wt%的SBR粒子以10kg/h的进料量加入脱挥式挤出机,待熔融态SBR充满机筒后,将二氯甲烷通过高压柱塞泵以100g/h的进料量注入熔融态SBR中,与其残留的甲苯溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出,最后将脱挥后的SBR拉条切粒,即获得深度脱挥后的SBR粒子,顶空分析测试甲苯和二氯甲烷溶剂含量,测试结果如表1所示。
另外,采用螺杆深度脱挥过程中不加入二氯甲烷,重复上述COC、COP、LLDPE、POE、EVA、EPDM和SBR的螺杆深度脱挥操作,分别为对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6和对比例7。采用螺杆深度脱挥过程中加入超纯水和液态二氧化碳,重复上述COC的螺杆深度脱挥操作,分别为对比例8和对比例9,测试结果如表1所示。
表1聚烯烃螺杆深度脱挥条件及结果
由上述测试结果可以看出,本发明各实施例以二氯甲烷为气提剂的聚烯烃产品的螺杆深度脱挥对于残留溶剂具有显著的脱除效果,最低可脱除至10ppm以下。对比例1-7中不加入二氯甲烷的方案,对残留溶剂的脱除效果较差。对比例8中加入超纯水为气提剂的方案,对残留溶剂的脱除效果也有限。对比例9中加入液体CO2为气提剂的方案,对残留溶剂的脱除效果较优,但也难以达到10ppm以下,同时液体CO2成本高,且对设备要求较高。
尽管上述实施例已经对本发明的技术方案进行了详细的描述,但是本发明的技术方案并不限于以上实施例,在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下,对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法,其特征在于,包括以二氯甲烷为气提剂,注入脱挥式挤出机内的熔融聚烯烃中,二氯甲烷在螺杆的混炼作用下均匀分散,与聚烯烃中的残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,并在真空段排出的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚烯烃选自环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、乙烯-α-烯烃共聚弹性体(POE)、低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种;优选地,所述α-烯烃选自丁烯、己烯、辛烯中的至少任一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述残留溶剂为有机溶剂,优选选自正己烷、环己烷、甲基环己烷、甲苯、异构烷烃中的一种或多种。
4.根据权利要求1~3任一项所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)打开脱挥式挤出机,设置主机温度,待温度稳定后,打开外置真空系统,设置体系真空度,调节螺杆转速;
2)脱挥式挤出机氮气入口处通入低压高纯氮气,打开喂料机将含有残留溶剂的聚烯烃通过进料口加入到双螺杆脱挥式挤出机中;
3)待熔融态聚烯烃充满机筒后,将二氯甲烷溶剂通过高压柱塞泵从挤出机助剂进料口注入熔融聚烯烃中,二氯甲烷和残留溶剂发生液液萃取,形成低沸点共沸物,在真空段排出。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤1)中所述脱挥式挤出机的主机温度为180-300℃,优选220-280℃。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,步骤1)中所述真空系统的真空度为1mbar-100mbar,优选1-50mbar;螺杆转速为30-300rpm,优选50-150rpm。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤2)中聚烯烃中所述残留溶剂的质量含量为0.1-5wt%,优选0.1-2wt%;优选地,所述喂料机的进料速度为0.5-10kg/h,优选1-5kg/h。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤3)中所述高压柱塞泵注入二氯甲烷溶剂的流量为0.5-100g/h,优选10-50g/h。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括步骤4)将螺杆深度脱挥后的熔融聚烯烃拉条牵引至切粒机造粒,获得超低VOC的聚烯烃粒子。
10.权利要求1~9任一项所述的提高聚烯烃螺杆脱挥效果的方法在聚烯烃深度脱挥中的应用。
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BE712468A (zh) * | 1967-03-20 | 1968-09-20 | ||
CN101671412A (zh) * | 2009-10-10 | 2010-03-17 | 江苏圣杰实业有限公司 | 1-聚烯烃卤化生产方法 |
CN115260481A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-01 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 一种聚合物熔体的脱挥发方法 |
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