CN1331904C - 一种制备小粒子聚丁二烯胶乳的反应温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工程塑料ABS生产技术领域，目的是提供一种简单、高效、PB聚合温度控制方法。本发明采取提高前期反应速度，使之多放出一些热量，转化率在40%-80%时段，降温反应，减少中期放热速度，当转化率80%以上时，提到最高反应温度，改变了剧烈放热状况，实现了缩短反应时间后PB聚合的平稳控制。
Description
技术领域：
本发明属于工程塑料ABS生产技术领域，特别涉及一种制备小粒子聚丁二烯(以下简称：PB)胶乳的反应温度控制方法。
背景技术：
ABS是由丁二烯，苯乙烯和丙烯腈三元单体共聚而得到的树脂，它具有综合的物理-机械性能是工程高分子材料中重要的树脂之一。ABS树脂的生产广泛采用乳液间歇聚合，首先进行丁二烯聚合生产聚丁二烯(PB)胶乳，然后与苯乙烯和丙烯腈接枝共聚合，生产出ABS接枝粉料，最终ABS粉料与SAN掺混生产ABS颗粒产品。PB聚合目前采用两种方法使生产的胶乳粒径达到300nm，即丁二烯直接聚合法和化学附聚法，附聚法是首先进行100nm小粒径PB胶乳聚合，然后用一种试剂将的PB胶乳通过附聚，胶乳的粒径变为300nm的粒子，然后用于苯乙烯和丙烯腈的接枝生产ABS粉料。采用化学附聚法的目的是提高生产效率、缩短反应时间。由于缩短了PB聚合反应时间，PB聚合反应放热的时间也相应缩短，特别是当聚合时间缩短到10小时以内时，放热非常强烈，人们希望反应热在整个10小时内比较均匀放出。但PB聚合的特点是：转化率40％以前反应放热比较温和，转化率在40％-80％之间时段内，反应放热特别激烈；转化率达80％以上时，由于单体减少，反应放热也减少。目前国内外通常的PB聚合温度控制曲线是阶梯上升曲线，需要对聚合反应系统撤热，来控制温度，也要求系统具备较强的撤热条件，才能控制温度稳定。但是聚合釜取热具有一定难度，如何使聚合反应热能够均匀放出，是剧烈放热状况实现平稳控制关键。
发明内容：
本发明目的是提供一种控制简单，能实现在比较温和的条件下，进行PB聚合反应，降低对制冷剂的要求，使用普通循环水就可撤出反应热量，用于制备PB小粒子胶乳的反应温度控制方法。
一种制备小粒径聚丁二烯胶乳的反应温度控制方法，在聚合反应前期，提高反应温度，反应转化率在40％-80％时段，降低反应温度，以减少中期放热速度，当转化率80％以上时，提到最高反应温度。
作为上述方案的优化方案，在聚合反应转化率达到40％以前，反应温度控制在64-69℃，转化率在40％-80％时段，反应温度控制在62-66℃，当转化率80％以上时，反应温度控制在70-75℃。
本发明采取提高前期聚合反应速度，使之多放出一些热量；转化率在40％-80％时段，降温反应，减少中期放热速度；当转化率80％以上时，提到最高反应温度，使反应加速；实现了缩短反应时间后PB聚合放热的平稳控制。
发明效果：
1、40-80％转化率时段内，不降温反应下，釜和夹套温差30℃，降温反应后，釜和夹套温差20℃。
2、40-80％转化率时段降温操作后，胶乳性能明显优于阶梯升温法：
1)粘度下降：未采用该法时，粘度187cps，采用后，粘度92cps；
2)凝胶降低：采用该法前，凝胶为88％，采用后凝胶为85％；
其它性能同不降温法，对PB胶乳性能无不良影响。
3、实现了在比较温和的条件下，进行PB聚合反应：转化率40％以前，釜与夹套温差能控制在5-15℃，转化率40-80％时段，釜与夹套的温差18-25℃。
4、降低了对制冷剂的要求，使用普通循环水就可撤出反应热量。
具体实施例：
实施例1：在制备小粒径聚丁二烯胶乳的聚合过程中，进行全程反应温度控制：
转化率在40％以前，反应温度控制在67℃；
当转化率在40％-80％时段，反应温度控制在64℃；
当转化率在80％以上时，反应温度控制在73℃到反应完成。
结果：反应釜内与夹套内最大温差为27℃；胶乳凝胶：85％；胶乳粘度：72cps。
比较例1：
全程反应温度控制在67℃不改变；
结果：在转化率40％-80％时段，反应釜内与夹套内最大温度差为57℃；胶乳凝胶89.4％；胶乳粘度184cps。
实施例2：在制备小粒径聚丁二烯胶乳的聚合过程中，控制全程反应温度：转化率40％以前，反应温度控制在66℃；
当转化率40％-80％时段反应温度控制在64℃；
当转化率在80％以上时，反应温度控制在72℃到反应完成。
结果：反应釜内与夹套内最大温差为25℃；胶乳凝胶84％；胶乳粘度116cps。
比较例2：
全程反应温度控制在66℃；
结果：转化率40％-80％时段，釜内与夹套内最大温差41℃；胶乳凝胶87％；胶乳粘度120cps。
Claims (2)
1、一种制备小粒径聚丁二烯胶乳的反应温度控制方法，其特征在于提高前期反应温度，转化率在40％-80％时段，降低反应温度，以减少中期放热速度，当转化率80％以上时，提到最高反应温度。
2、如权利要求1所述的反应温度控制方法，其特征在于：转化率40％以前，反应温度控制在67-69℃，当转化率80％以上时，反应温度控制在70-75℃。
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