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双引发聚合PMMA的生产工艺

阅读:1031发布:2020-09-07

专利汇可以提供双引发聚合PMMA的生产工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 聚合物 的制备方法,具体涉及一种双引发聚合PMMA的生产工艺,属于聚合物制备技术领域。本发明采用单釜式反应器结合双引发剂,适当延长物料在反应釜内的 停留时间 ,并且在进入后续脱挥式 挤出机 后,仍有部分引发剂引发反应,既提高了聚合率,又将反应限制在单个反应釜和脱挥式挤出机内,保证较高的聚合率和反应体系稳定可控。,下面是双引发聚合PMMA的生产工艺专利的具体信息内容。

1.一种双引发聚合PMMA的生产方法,其特征是按重量份计步骤如下:
(1)配料:取主单体甲基丙烯酸甲酯70-100份、共聚单体10-30份、第一引发剂-4 -4 -4 -4
60×10 -120×10 份、第二引发剂15×10 -40×10 份、链转移剂0.1-0.5份、脱模剂
0.1-0.3份充分搅拌至其混合均匀,加入聚合釜内;
(2)聚合:在聚合釜中升温,控制反应温度80-160℃,压0.8-1.2MPa,在30-80r/min的转速下搅拌反应1-3h;
(3)挤出回收:步骤(2)所得物料进入脱挥式挤出机,在挤出机前段升温至170-220℃、压力1.5-3MPa的条件下继续反应,提高转化率;在挤出机后段,通过脱挥口脱挥;脱挥口温度230-270℃、脱挥口压力-0.09MPa--0.05Mpa,停留时间5-10m,从脱挥口脱出的单体、链转移剂以及低聚物副产物,利用沸点的差异,控制冷凝温度在50-100℃,将低聚物副产物液化后除去,单体、链转移剂的沸点差异较小,进行统一回收;通过挤出机挤出聚甲基丙烯酸甲酯,经切粒后即得最终产品;
步骤(1)中所述第一引发剂和第二引发剂在半衰期为1h时对应的温差在15-40℃之间,半衰期长的第一引发剂与半衰期短的第二引发剂用量比例范围是20:80-40:60;
所述共聚单体为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种。
2.如权利要求1所述双引发聚合PMMA的生产方法,其特征是:步骤(3)所述经过脱挥后分别收集得到的单体、溶剂、链转移剂可用循环使用。
3.如权利要求1所述双引发聚合PMMA的生产方法,其特征是:所述第一引发剂和第二引发剂均为过乙酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基己基叔戊酯、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧基已烷或二叔丁基过氧化物中的一种。
4.如权利要求1所述双引发聚合PMMA的生产方法,其特征是:所述链转移剂为正丁硫醇、异丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇;脱模剂为正十二烷醇。

说明书全文

双引发聚合PMMA的生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚合物的制备方法,具体涉及一种双引发聚合PMMA的生产工艺,属于聚合物制备技术领域。

背景技术

[0002] 聚甲基丙烯酸甲酯树脂,英文简称PMMA。PMMA具有良好的透光性、电绝缘性、耐化学试剂、耐溶剂性、耐候性能及有一定的耐热耐寒性,经后加工后,可应用于液晶导光板膜、LED灯具、光纤材料、光学产品、汽车零部件、家电部件、以及日常生活必需品。
[0003] 生产PMMA的方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等聚合工艺。其中,本体聚合过程中不使用溶剂和,相比其他工艺减少了提纯的环节,可以有效的提高产品纯净度和透光率;同时又免去了废水、废液处理、排放等环节,有利于环境保护。
[0004] 目前,PMMA连续本体聚合生产主要有以下两大类:单釜式,在釜内投入单体、引发剂和链转移剂和其他助剂,经过一定停留时间后,进入后续的脱挥和制品阶段,这一方法的缺陷是聚合率低,一般不超过50%,为保证产品质量对单体脱除设备要求很高,能源、设备利用率低;组合式,包括釜-管或者釜-釜式,为了解决单釜式聚合率低的缺点,在第一反应釜后接管式反应器或者第二反应釜,同时在管式反应器或者第二反应釜中再添加引发剂,以此来提高转化率,一般能达到60-90%,但是这一方法延长了聚合反应的线路和时间,需要监控、调整的因素大大增加,特别是随着聚合率不断提高,整个体系的粘度会不断上升,如果聚合反应在任一阶段出现爆聚等重大问题,会影响到整条线路,处理的时候存在较大的安全隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服上述不足之处,从反应体系上进行改进,提供一种简单而具有特点的聚甲基丙烯酸甲酯的连续本体聚合方法。
[0006] 按照本发明提供的技术方案,一种双引发聚合PMMA的生产工艺,按重量份计步骤如下:
[0007] (1)配料:取主单体甲基丙烯酸甲酯70-100份、共聚单体10-30份、第一引发剂-4 -4 -4 -460×10 -120×10 份、第二引发剂15×10 -40×10 份、链转移剂0.1-0.5份、脱模剂
0.1-0.3份充分搅拌至其混合均匀,加入聚合釜内;
[0008] (2)聚合:在聚合釜中升温,控制反应温度80-160℃,压0.8-1.2MPa,在30-80r/min的转速下搅拌反应1-3h;
[0009] (3)挤出回收:步骤(2)所得物料进入脱挥式挤出机,在挤出机前段升温至170-220℃、压力1.5-3MPa的条件下继续反应,提高转化率;在挤出机后段,通过脱挥口脱挥;脱挥口温度230-270℃、脱挥口压力-0.09MPa--0.05Mpa,停留时间5-10m,从脱挥口脱出的单体、链转移剂以及低聚物等副产物,利用沸点的差异,控制冷凝温度在50-100℃,将低聚物等副产物液化后除去,单体、链转移剂等小分子物质沸点差异较小,进行统一回收;
通过挤出机挤出聚甲基丙烯酸甲酯,经切粒后即得最终产品。
[0010] 步骤(1)中所述第一引发剂和第二引发剂在半衰期为1h时对应的温差在15-40℃之间,半衰期长的第一引发剂与半衰期短的第二引发剂用量比例范围是20:80-40:60。
[0011] 步骤(3)所述经过脱挥后分别收集得到的单体、溶剂、链转移剂可用循环使用。
[0012] 所述共聚单体为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种。
[0013] 所述第一引发剂和第二引发剂均为过乙酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基己基叔戊酯、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧基已烷或二叔丁基过氧化物中的一种。
[0014] 所述链转移剂为正丁硫醇、异丁硫醇、正己硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇;脱模剂为正十二烷醇。
[0015] 本发明具有如下优点:本发明采用单釜式反应器结合双引发剂,适当延长物料在反应釜内的停留时间,并且在进入后续脱挥式挤出机后,仍有部分引发剂引发反应,既提高了聚合率,又将反应限制在单个反应釜和脱挥式挤出机内,保证较高的聚合率和反应体系稳定可控。

具体实施方式

[0016] 实施例1
[0017] 一种双引发聚合PMMA的生产工艺,按重量份计步骤如下:
[0018] (1)配料:取主单体甲基丙烯酸甲酯80份、共聚单体10-30份、第一引发剂过氧乙-4 -4酸叔丁酯80×10 份、第二引发剂二叔丁基过氧化物20×10 份、链转移剂叔十二烷基硫醇
0.3份、脱模剂正十二烷醇0.1份充分搅拌至其混合均匀,加入聚合釜内;
[0019] (2)聚合:在聚合釜中升温,控制反应温度160℃,压力0.8MPa,在30r/min的转速下搅拌反应1h;
[0020] (3)挤出回收:步骤(2)所得物料进入脱挥式挤出机,在挤出机前段升温至220℃、压力1.5MPa的条件下继续反应,提高转化率;在挤出机后段,通过脱挥口脱挥;脱挥口温度230-270℃、脱挥口压力-0.09MPa--0.05Mpa,停留时间5-10m,从脱挥口脱出的单体、链转移剂以及低聚物等副产物,利用沸点的差异,控制冷凝温度在50-100℃,将低聚物等副产物液化后除去,单体、链转移剂等小分子物质沸点差异较小,进行统一回收;通过挤出机挤出聚甲基丙烯酸甲酯,经切粒后即得最终产品。
[0021] 实施例2
[0022] 一种双引发聚合PMMA的生产工艺,按重量份计步骤如下:
[0023] (1)配料:取主单体甲基丙烯酸甲酯90份、共聚单体丙烯酸乙酯10份、第一引发-4 -4剂过氧化苯甲酸叔丁酯70×10 份、第二引发剂二叔丁基过氧化物25×10 份、链转移剂叔十二烷基硫醇0.3份、脱模剂正十二烷醇0.1份充分搅拌至其混合均匀,加入聚合釜内;
[0024] (2)聚合:在聚合釜中升温,控制反应温度140℃,压力1MPa,在60r/min的转速下搅拌反应2h;
[0025] (3)挤出回收:步骤(2)所得物料进入脱挥式挤出机,在挤出机前段升温至180℃、压力2MPa的条件下继续反应,提高转化率;在挤出机后段,通过脱挥口脱挥;脱挥口温度
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