乳液聚合简介.pptVIP

典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 乳液聚合法生产丁苯橡胶的乳化体系: 乳化剂：歧化松香酸钾和脂肪酸钾（碳数为16～18)； 助乳化剂（提高胶乳的稳定性 ）：萘磺酸钠或烷基萘磺酸钠与甲醛缩合物的钠盐 ； 电解质(调节CMC，减小胶乳的表面张力,缓冲pH和粘度 )：K3PO4或KCL ； 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 乳液聚合法生产丁苯橡胶的引发剂体系（氧化还原体系) : 氧化剂：有机过氧化物（锰烷过氧化氢、过氧化氢二异丙苯） 还原剂：亚铁盐（硫酸亚铁） 助还原剂：甲醛合次硫酸氢钠（雕白粉） 螯合剂：乙二胺四乙酸钠（EDTA） 链转移剂：正烷基硫醇、十二烷基硫醇 终止剂：二硫代氨基甲酸钠（辅以：多硫化  钠和亚硝酸钠以及多乙烯胺 ） 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 2、丁苯乳液聚合法的工艺流程 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 丁苯乳液聚合法的主要工艺 聚合反应终点控制：单体转化率和门尼粘度； 聚合：釜式反应器，多釜串联，连续操作； 脱单：闪蒸——脱丁二烯 汽提塔——脱苯乙烯 分离：食盐破乳，（真空）篩分过滤； 干燥：箱式干燥，风温90℃。 利用压力突然降低过热液体发生自蒸发，部分液体气化。气液二相在分离器中分开，气相中易挥发成份较为富集，液相中难挥发成份增浓。 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 丁苯乳液聚合法的主要设备——聚合反应器 反应釜（串联）数量： 8～12台（决定停留时间分布） 聚合釜形式：釜式反应器； 聚合釜容积：14～26 M3，大型设备已经达到30～45M3。 聚合釜的长径比：1～1.5:1 搅拌器的形式：板框搅拌器和Brumagin型搅拌器（片状平板以一定角度按照在支臂上）。 搅拌转速：70～100rpm。 反应器的传热：夹套＋内冷凝管 冷却介质：一般采用液氨 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 氨冷却式聚合釜及温度自动记录调节系统 TRCA-温度自动记录调节仪 典型的乳液聚合—丁苯橡胶生产 丁苯乳液聚合法的主要设备——汽提塔 汽提塔塔高：16～20M 汽提塔设计塔径：2.5～3.0M 汽提塔容积为100～120M3 汽提介质：蒸汽 换热（质）方式：逆流 塔内温度：塔顶温度为50℃ ，塔低温度为60℃ 塔内压力：塔顶13.33kPa(绝对压力) ，塔底30kPa 4、典型的乳液聚合生产工艺及设备 糊状聚氯乙烯的生产工艺与设备 聚氯乙烯树脂最古老的生产方法就是远在1931年德国法本公司采用的乳液聚合法，聚氯乙烯的工业化生产甚至在1950年仍然是以乳液法为主要生产方法，悬浮法是后来发展起来的。目前，乳液聚合的聚氯乙稀占聚氯乙稀总量约10％左右。 典型的乳液聚合—糊状聚氯乙烯的生产 氯乙烯乳液聚合主要特征是： （1）聚氯乙烯乳胶粒径一般在0.2μm以下，分散极细，在工业上发展了乳液种子聚合方法，可以达到使乳胶粒径增大的目的。 （2）乳胶粒的数目随乳化剂浓度的变化而急剧变化，但与聚合速率的变化相对而言则很小。 （3）粒子数目与引发剂浓度无关，但反应速度随引发剂浓度的增加而增加。 （4）乳液聚合产物的分子量与相同反应条件下悬浮聚合法产物的分手量相似，主要与反应温度有关。 （5）聚合转化率达到70~80％左右时，一般会有自动加速效应产生(通常称为翘尾巴)，从而得到高分子量的高聚物。 典型的乳液聚合—糊状聚氯乙烯的生产 氯乙烯种子乳液聚合法的原理 种子乳液聚合法——在乳液聚合系统中，如果已经有已生成的高聚物胶乳微粒存在，当物料配比和反应条件控制适当时，单体原则上仅在已生成的为了上聚合，而不生成新的微粒，即仅增大原来微粒的体积，而不增加反应体系中微粒的数目，在这种情况下，原来的微粒好似种子，因此这种聚合方法称为“种子乳液聚合法”。 典型的乳液聚合—糊状聚氯乙烯的生产 氯乙烯种子乳液聚合法的物料组成 用不加种子的乳液聚合法制成的乳液称为第一代种子，而在第一代种子的基础上继续聚合所制成的乳液成为第二代种子。 利用种子乳液聚合法法制造聚氯乙烯糊状树脂常常利用二种规格的乳液作为种子，即第一代种子和第二代种子。所制成的聚合物乳液直径呈双峰分布，这样即可以降低增塑剂的吸收量，又可改善树脂的加工性能。 典型的乳液聚合—糊状聚氯乙烯的生产 组 分 用量（质量分数） 第一代种子乳液 第二代种子乳液 单体 氯乙烯 100 100 乳化剂 十二烷基硫酸钠 0.6 0.3 引发剂 过硫酸钾 0.1 0.1 介质 去离子水 150 150 pH调节剂 氢氧化钠 调pH10～10.5 － 制备第一代种子乳液和第二代种子乳液的配方 典型的乳液聚合—糊状聚氯乙烯的生产 氯乙烯种子乳液聚合的配方 组 分 用量（质量分数） 配方A 配方B