[发明专利]水性高分子乳液的合成方法及设备

说明书

本发明公开了一种水性高分子乳液的合成方法，包括以下步骤：包括以下步骤：(1)将部分单体、纯水和乳化剂混合在一起进行乳化处理，得到乳化液；(2)提供扁平的流动反应室，将乳化液连续地加入流动反应室内，并同时向流动反应室内连续地加入剩余部分单体与纯水的混合液进行经过聚合反应，产物则连续地从流动反应室内输出。本发明通过预乳化和在扁平的流动反应场所内进行流动反应的方式，能够使原料能够充分接触，并有效克服了受热不均、反应不匀的问题，实现连续不断的充分快速反应，而且更加安全、环保、节能、高效。

技术领域

本发明涉及物质合成领域，具体地说涉及一种水性高分子乳液的合成方法及设备。

背景技术

现有技术合成水性高分子乳液的方法为将所有的反应原料和助剂等一同加入到反应釜中，然后给反应釜提供合适的反应温度等条件，使原料在反应釜内进行聚合反应，这种方式虽然能够实现合成，但是，由于原料过于集中，很容易传热不均，反应不匀，而且一般为间歇性生产，难以实现连续生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使原料能够充分接触，并有效克服受热不均、反应不匀的问题，实现连续不断的充分快速反应的，产物性能好的水性高分子乳液的合成方法，以及实现该方法的设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：水性高分子乳液的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将部分单体、纯水和乳化剂混合在一起进行乳化处理，得到乳化液；

(2)提供扁平的流动反应室，将乳化液连续地加入流动反应室内，并同时向流动反应室内连续地加入剩余部分单体与纯水的混合液进行经过聚合反应，产物则连续地从流动反应室内输出。

进一步地，流动反应室的上方设有钛窗和电子加速器，进行聚合反应时，电子加速器产生的电子束穿过钛窗射入流动反应室内。电子束可以促进反应，提高反应效果，保证产品的性能。

进一步地，所述水性高分子乳液为水性聚丙烯酸酯乳液，步骤(1)中，所述部分单体为丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺的组合物，步骤(2)中，所述剩余部分单体为丙烯酸。

进一步地，步骤(1)中，各原料的重量份为：丙烯酸丁酯20～40、苯乙烯10～20、丙烯酸0.5～1、N-羟甲基丙烯酰胺0.5～1、纯水50～70、乳化剂2.05～4.1。在实施本发明的过程中，发明人发明，采用这个配比，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，步骤(2)中，向反应室内加入的丙烯酸的流量为乳化液流量的0.2％，加入的纯水的流量为乳化液流量的3％。在实施本发明的过程中，发明人发明，采用这个配比，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，流动反应室内的物料接收的辐照总剂量率为2～20KGY。在实施本发明的过程中，发明人发明，采用这个条件，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，聚合反应的温度条件为65～90℃。在实施本发明的过程中，发明人发明，采用这个条件，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，乳化液进入流动反应室的流量为30000～50000L/H。在实施本发明的过程中，发明人发明，采用这个条件，反应更加充分，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠和平平加，十二烷基硫酸钠与平平加的质量比为1～2:40～100。在实施本发明的过程中，发明人发明，使用这两种乳化剂，得到的水性聚丙烯酸酯乳液产品性能最好。

进一步地，还包括步骤(3)：将从流动反应室内连续排出的产物收集，向其中加入调节剂。

实现上述水性高分子乳液的合成方法的设备，包括乳化釜和流动反应皿；所述流动反应皿具有扁平的反应腔室，所述乳化釜与所述流动反应皿的反应腔室连通。