PMMA溶液聚合生產(chǎn)工藝

1、PMMA溶液聚合生產(chǎn)工藝摘要：本文闡述了用MMA溶液聚合法生產(chǎn)PMMA的工藝特點(diǎn)以及各種添加劑的作用，對(duì)于PMMA的生產(chǎn)具有指導(dǎo)關(guān)鍵詞：溶液聚合工藝用MMA生產(chǎn)PMMA的聚合方法有本體法、懸浮法、乳液法和溶液法。前三種聚合法早已在國(guó)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，而我公司的溶液法生產(chǎn)模塑料則是由美國(guó)聚合物技術(shù)公司開發(fā)的新工藝。1工藝簡(jiǎn)述本溶液聚合法生產(chǎn)工藝包括下列幾個(gè)工段1.1 進(jìn)料及添加劑制備本工段包括三個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)即單體制備和循環(huán)進(jìn)料系統(tǒng)；第一級(jí)反映器進(jìn)料、進(jìn)料添加劑混合制備系統(tǒng)；添加劑制備系統(tǒng)。1.2 聚合脫揮發(fā)和循環(huán)回收脫氣的進(jìn)料單體和循環(huán)液經(jīng)過連續(xù)計(jì)量和過濾進(jìn)入第一級(jí)反映器。在第一級(jí)反映器中部分

2、聚合的物料用第泵連續(xù)輸送到第二級(jí)反應(yīng)器。脫揮發(fā)器是在真空下操作，用以脫除熔融粘稠聚合物中的未反應(yīng)單體和溶劑。脫除的溶劑和未反應(yīng)的單體經(jīng)進(jìn)化冷凝，然后循環(huán)回到進(jìn)料脫器系統(tǒng)進(jìn)而進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器。用聚合物擠壓泵將聚合物從脫揮發(fā)器中經(jīng)過靜態(tài)混合器送入精制線。1.3 精制經(jīng)過脫揮發(fā)后熔融的聚合物經(jīng)聚合物擠壓泵從脫揮發(fā)室中泵出，由尾線添加劑計(jì)量泵將尾線添加劑注入到熔融的聚合物中。熔融的聚合物從模頭送到造粒系統(tǒng)，顆粒在一個(gè)振動(dòng)的三網(wǎng)分離器中分出等級(jí)，將粉塵和較大的顆粒除掉，追終產(chǎn)品顆粒被輸送到顆粒運(yùn)輸和儲(chǔ)存工段。1.4 導(dǎo)熱油系統(tǒng)導(dǎo)熱油系統(tǒng)為裝置提供所需的全部熱量。2溶液聚合法生產(chǎn)工藝特點(diǎn)原料及能量消耗少，

3、生產(chǎn)成本低。生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性好。公司的溶劑聚合工藝通過控制進(jìn)料比例和使用高濃度溶劑，有效地控制了反應(yīng)速度并能及時(shí)移出反映熱，提高了該工藝的安全程度。通過選擇組分和操作條件，保證了在容器壁上或輸送管線中不會(huì)有聚合物積存。該反應(yīng)系統(tǒng)能有效地利用引發(fā)劑、共聚物和鏈轉(zhuǎn)移劑，并且在脫揮發(fā)過程減少了低分子量?jī)?chǔ)分的生成，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。不需污水處理設(shè)施。該工藝用反應(yīng)熱來(lái)加熱第一反應(yīng)器的進(jìn)料，節(jié)約了能源。用一個(gè)靜態(tài)混合器來(lái)混合加入到精制的熔融聚合物中的尾線添加劑，混合不需要使聚合物受到剪切力或熱損壞即可完成。因此消除了降解或黑色斑點(diǎn)的生成。3溶劑和添加劑的作用3.1溶劑甲苯由于甲苯的加入降低了反應(yīng)物的粘度從

4、而控制了凝膠效應(yīng)，有效地移除了反應(yīng)熱。大量甲苯的加入也大大提高了溶液聚合系統(tǒng)的安全性和操作的簡(jiǎn)便性。在溶液聚合過程中，鏈與溶劑轉(zhuǎn)移是最重要的。鏈與溶劑轉(zhuǎn)移的結(jié)果，減少了由于歧化而終止聚合物鏈的量，因此，增加了最終聚合物的熱穩(wěn)定性。甲苯還可以防止聚合物在反應(yīng)器中和其它設(shè)備上聚合。3.2 鏈轉(zhuǎn)移劑正十二烷基硫醇鏈與鏈轉(zhuǎn)移劑的轉(zhuǎn)移是系統(tǒng)中發(fā)生的主要轉(zhuǎn)移反應(yīng)，是一種高度活波的鏈轉(zhuǎn)移劑，優(yōu)先終止增長(zhǎng)的單體鏈，生成一個(gè)穩(wěn)定的端基，這樣就使由于歧化機(jī)理而發(fā)生的終止的量最少，改善了聚合物的熱穩(wěn)定性。通過改善的量可調(diào)整產(chǎn)品的分子量。3.3 引發(fā)劑加入到聚合進(jìn)料物流中的引發(fā)劑在反應(yīng)溫度下分解，生成活波的自由基引發(fā)

5、聚合。實(shí)驗(yàn)表明，引發(fā)劑的用量影響著反應(yīng)速度，聚合速率與引發(fā)劑濃度平方根成正比，動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)與引發(fā)劑濃度平方根成反比。因此確定引發(fā)劑的用量時(shí)要從這兩個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。4發(fā)展方向用單體代替溶劑，聚合方法界于溶液和本體之間，這樣相對(duì)來(lái)說(shuō)就減少了溶劑的用量或者杜絕了溶劑，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提高也是非常直接的，因?yàn)槿軇┑拇嬖诨蚨嗷蛏俣紟氘a(chǎn)品中，即使能全部移出必須增加成本，用單體代替溶劑，即改善產(chǎn)品質(zhì)量提高生產(chǎn)效率又節(jié)約了能源。需要解決的技術(shù)關(guān)鍵是：4.1 聚合控制過程反應(yīng)熱的移除。在聚合反應(yīng)過程中，反應(yīng)熱的移出始終是難題，只要反應(yīng)熱移出及時(shí)，聚合反應(yīng)就是在可控范圍內(nèi)，這些和物料的配比和、反應(yīng)條件、設(shè)備的設(shè)計(jì)都是有關(guān)的。轉(zhuǎn)化率的控制。當(dāng)反應(yīng)熱能及時(shí)有效地移出后，就要在物料的配比和、反應(yīng)條件上下工夫了。這還涉及到引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的選擇，它們之間的配比，還有和工藝條件的配和。4.2 循環(huán)回收過程防止聚合物產(chǎn)生。在循環(huán)回收過程中由于單體的大量的存在，防止聚合是首要任務(wù)。5結(jié)束語(yǔ)連