[发明专利]丁基橡胶的生产方法及装置

说明书

本发明涉及一种丁基橡胶的高单浓、高转化率生产方法，属于橡胶生产技术领域。该方法包括以下步骤：a、催化剂和溶剂，从第一通路入聚合反应釜；b、异戊二烯单体、异丁烯单体和淤浆稳定剂，从第二通路入聚合反应釜；c、于聚合反应釜内聚合生成丁基橡胶悬浮液；d、使丁基橡胶胶液从聚合反应釜内流入脱气釜内，于此同时在悬浮液内通入蒸汽和热水；e、脱气釜处理；f、汽提釜处理；g、振动脱水筛处理，再经后续处理得到丁基橡胶。本发明采用了聚合稳定剂以及配套的工艺，使得本发明在生产过程中产生含丁基橡胶胶粒的氯甲烷淤浆，并且淤浆中的丁基橡胶胶粒含量达到40wt%以上；明显超过现有技术中的30wt%；从而使得本发明的方法具有淤浆浓度高，并且稳定的特点。

技术领域

本发明涉及一种丁基橡胶的高单浓、高转化率生产方法，属于橡胶生产技术领域。

背景技术

丁基橡胶，具有良好的化学稳定性和热稳定性，具有良好的气密性和水密性。广泛应用于汽车轮胎、球胆、密封圈等的生产制造。

“丁基橡胶”指的是C4-C7异烯烃和C4-C14共轭二烯组成，包含约0.5~15mol%的共轭二烯和85~99.5mol%异烯烃的共聚物。可制备丁基橡胶的异烯烃可以是异丁烯2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1- 戊烯和蒎烯，优选异丁烯；共轭二烯可以是异戊二烯、丁二烯、2,3 - 二甲基丁二烯、戊间二烯、2,5 - 二甲基己2,4 - 二烯、环戊二烯、环己二烯和甲基环戊二烯，优选异戊二烯。丁基橡胶粘均分子量一般介于约100,000~800000，优选250000~600000。

丁基橡胶通常是在低温下用路易斯酸型催化剂阳离子聚合制备的，一般选用氯化铝。也可以用三氟化硼。在此-90℃低温下广泛使用氯甲烷作为稀释剂。使用氯甲烷的原因是它是单体和氯化铝催化剂的溶剂。而且，氯甲烷具有合适的凝固点和沸点，能够应用于低温聚合，且可以将聚合物和未反应单体有效地分离。

公开号为CN1100415450A的中国发明专利申请公开了一种生产丁基橡胶的方法。该方法包括以下步骤：1、在催化剂和作为溶剂的氯甲烷存在下，将异丁烯和异戊二烯单体进行共聚合，得到含有丁基橡胶粒子的氯甲烷淤浆；2、将氯甲烷淤浆引入淤浆分离器中以通过气浮法进行分离，分别获得浓缩淤浆和液态氯甲烷；3、将液态氯甲烷循环步骤1中以提供部分的溶剂。由于该法采用了气浮分离，使得淤浆中的胶粒能够在低温下分离；但是由于胶粒在淤浆中的含量不高，约30wt%，故该法仍然存在生产效率偏低的问题。

发明内容

本发明要解决上述问题，从而提供一种丁基橡胶的生产方法。该法采用了聚合稳定剂以及配套的相关工艺，使得胶粒在淤浆中的含量得到显著提高。故该法具有高单浓、高转化率的双高特点。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

丁基橡胶的生产方法，包括以下步骤：

a、催化剂和作为溶剂的氯甲烷经过混合、换热处理后，从第一通路输入聚合反应釜；

b、异戊二烯单体、异丁烯单体和淤浆稳定剂经过混合、换热处理后，从第二通路输入聚合反应釜；

c、于聚合反应釜内通过淤浆法，聚合生成丁基橡胶淤浆；

d、使丁基橡胶淤浆从聚合反应釜内流入脱气釜内，于此同时在淤浆内通入蒸汽和热水；

e、经过脱气釜的处理，第一气相从脱气釜的顶部出口排出，第一液相从脱气釜底部出口排出进入汽提釜中；

f、经过汽提釜的处理，第二气相从汽提釜的顶部出口排出，于此同时在第二气相经过冷凝、分离其中的液相后，用抽真空设备抽至脱气釜；第二液相从汽提釜的底部出口排出，进入胶粒水储罐；

g、胶粒水储罐中的胶粒水进入振动脱水筛的处理，得到第一固相和第三液相，第一固相经后续处理得到丁基橡胶；第三液相为热水，回用至步骤d；