[发明专利]连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法及实现该方法的生产设备

权利要求书

1.一种连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，该方法是采用环管式反应器和双螺杆挤出反应器串联作为连续反应器，环管式反应器分为长度相等的八段，双螺杆挤出反应器分为三段，依次包括如下步骤：

（1）将单体、引发剂和任选的分子量调节剂在负压下从各原料桶中吸入混合原料配制罐中；

（2）用导热油加热环管式反应器，第一段的温度控制在80℃、第二-六段的温度控制在120℃，第七-八段通冰水循环冷却，利用送料泵将配制罐中的物料以50-150Kg/小时的速度送至环管式反应器中，物料在环管式反应器的停留时间为15分钟，控制第八段温度不得高于250℃；

（3）将挤出反应器前二段加热至220℃，第三段加热至140℃，物料进入双螺杆挤出反应器后，控制螺杆转速为20-50转/分钟，开启脱挥段阀门使物料在第三段在真空下进行脱挥；

（4）从双螺杆挤出反应器脱挥段挤出的产物直接进入模口造粒、然后再进入来自水箱且水温为30℃的循环管道中进行冷却、脱水、干燥、旋风分离和包装。

2.根据权利要求1所述的连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，其特征在于：所述单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯或苯乙烯中的三种或三种以上。

3.根据权利要求1或2所述的连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰、特丁基过氧化物中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，其特征在于：所述分子量调节剂为巯基丙烯酸、巯基丙酸或巯基丙酸异辛酯中的一种或两种以上。

5.根据权利要求4所述的连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，其特征在于：所述制备方法中，步骤（2）物料的反应温度从常温逐步升至180-220℃，在进入双螺杆挤出反应器前转化率在80~90%以上，粘度不得低于5000厘泊。

6.根据权利要求5所述的连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂的方法，其特征在于：所述制备方法中，步骤（3）物料进入脱挥段，单体转化率达到96%-100%。

7.一种实现权利要求1连续挤出工艺制备水性丙烯酸树脂方法的生产设备，该设备包括原料配制罐、送料泵、反应器、造粒干燥系统，其特征在于：所述反应器为环管式反应器和双螺杆挤出反应器串联而成的连续反应器；环管式反应器是由长度相等的八段管式反应器串接而成，第一至第六段管外套设有导热油加热系统，第七-八段管外套设有冰水冷却系统；双螺杆挤出反应器包括两个反应段和一个脱挥段，两个反应段带电加热自控恒温装置，脱挥段与冷凝器相连；所述配制罐通过送料泵与环管式反应器的进料口连接，环管式反应器的出料口与双螺杆挤出反应器的进口连接，双螺杆挤出反应器的出口直接与所述造粒干燥系统的模口连接。

8.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于：所述送料泵为高压无返混输送泵，该高压无返混输送泵是由3组隔膜并联的隔膜泵，其扬程≥200m。

9.根据权利要求7或8所述的生产设备，其特征在于：所述环管式反应器的全长≥15m、内径为65mm、外径为159mm、耐压≥2MPa、耐热≥300℃。

10.根据权利要求9所述的生产设备，其特征在于：所述双螺杆挤出反应器的螺杆直径为52mm、螺距为0.8-1.2mm。