[发明专利]防止形成聚合物结壁的方法及其使用的聚合设备

说明书

本发明涉及一种有效防止聚合物因粘结形成结壁的方法，特别是涉及一种在具有烯类双键的单体聚合过程中，聚合反应器内防止聚合物因粘结形成结堡的方法。

在聚合反应器内通过单体的聚合反应而制备聚合物的过程中，以结壁的形式发生聚合物粘结在反应器内壁等处的问题是众所周知的。一旦在聚合反应器内壁表面等处发生聚合物结壁之后，需要花费许多劳力和时间来除去这些聚合物结壁。结壁形成还会导致聚合物产率和聚合反应器冷却能力的下降，并且粘结的聚合物结壁可能从壁面剥落混入聚合物产品之中，因而使制得的聚合物质量变劣。

作为防止因粘结在聚合反应器内壁表面等处形成聚合物结壁的方法，已经提出过多种，例如有一种方法是将一种极性化合物、一种染料、一种颜料等物质涂布在内壁表面上(日本专利公报NO.30343/1970和30835/1970)，另一种方法是将一种芳族胺化合物涂布在内壁表面上(日本专利公开公报NO.50887/1976)，还有一种方法是将一种酚类化合物与一种芳醛的反应产物涂布在内壁表面上(日本专利公开公报NO.54317/1980)。

当乙烯基卤化物单体(例如氯乙烯)或主要由乙烯基卤化物单体和少量可与其共聚的单体组成的单体混合物进行聚合时，这些方法可有效防止因粘结而形成聚合物结壁。

但是，当其他具有烯类双键的单体例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸酯和丙烯腈进行聚合时，这些单体对由上述防粘方法形成的涂层有很强的溶解能力，致使部分或全部涂层会被溶解掉，结果就不可能有效防止因粘结在聚合反应器内壁表面等处形成聚合物结壁。当聚合反应器是由不锈钢制造时，这种结壁现象更易发生。

因此，本发明的目的是提供一种方法，不仅在乙烯基卤化物单体的聚合中，而且在广泛的具有烯类双键的单体的聚合中，可以有效防止因粘结在聚合反应器内壁表面等处形成聚合物结壁。

为解决上述问题，本发明提出一种方法，在具有烯类双键单体聚合过程中可防止聚合反应器内形成聚合物结壁，其中所述的聚合反应是在其内壁表面事先已用一种水基涂层溶液涂布过的聚合反应器中进行，该涂层溶液含有(A)一种水溶性阴离子染料和(B)从水不溶性阳离子染料和水不溶性的含氮有机化合物中选出的至少一种化合物，涂层溶液的pH为7或7以下，经干燥后形成涂层。

按照本发明，可以在具有烯类双键单体聚合时，有效地防止因粘结在聚合反应器内壁表面等处形成聚合物结壁。特别是即使在聚合体系中含有高溶解能力的单体例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸酯和丙烯腈，在其聚合反应过程中也可以防止因粘结形成聚合物结壁。在聚合反应器内壁表面等处上涂布涂层，可以每聚合反应一次涂一次，也可以经多次聚合反应后涂一次。该涂层溶液是仅含少量有机溶剂的水基溶液，所以因有机溶剂产生的毒性就较小，故安全性较高。

在本发明的方法中，必须把上述(A)水溶性阴离子染料和上述B)从水不溶性阳离子染料和水不溶性含氮有机化合物中选取的至少一种化合物组合起来使用，以达到防止聚合物结壁的目的。

作为本发明中防止聚合物结壁剂之一所用的组分(A)的水溶性阴离子染料，可包括例如磺酸型染料、羧酸型染料以及兼有磺酸和羧酸性能的染料。

磺酸型染料包括例如C.I.酸性黄38；C.I.食用黄3；C.I.活性黄3；C.I.直接橙2，10，26；C.I.酸性红18，52，73，80；C.I.直接红31，186，92；C.I.直接紫1，22；C.I.酸性紫11，78；C.I.媒染紫5；C.I.直接蓝1，6，71，86，106；C.I.活性蓝2，4，18；C.I.酸性蓝1，40，59，113，116，158；C.I.酸性黑1，2，124；C.I.直接黑19，32，38，77；C.I.溶性还原黑1；C.I.荧光增自剂30，32；C.I.酸性橙3，7；和C.I.直接绿1。

羧酸型染料和兼具磺酸基和羧酸基的染料包括例如C.I.直接黄1；C.I.直接红1；C.I.媒染黑5；C.I.偶氮棕2；C.I.直接棕1，37，101；C.I.直接绿26；C.I.酸性红87；C.I.媒染黄26；和C.I.直接橙97。