專利名稱：聚烯烴的產(chǎn)物回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚烯烴的產(chǎn)物回收方法，更具體地說，涉及高分子量無定形聚α-烯烴的產(chǎn)物回收方法。
高分子量無定形聚α-烯烴如無定形的丙烯均聚物和共聚物由于在多種產(chǎn)品上的應(yīng)用，因而是相當(dāng)重要的。這些材料的廣泛應(yīng)用主要?dú)w因于由這些材料表現(xiàn)出的化學(xué)和物理性質(zhì)如化學(xué)惰性、軟度、柔韌性等的特殊結(jié)合。
通常，在反應(yīng)器中制得無定形聚烯烴，然后與水混合以使催化劑鈍化并除去任何單體。除去催化劑和任何單體后得到濕的、顆粒塊狀的產(chǎn)物。為便于該材料成型為各種產(chǎn)品，塊狀物必須干燥，然后擠出或以其它方式成型。
材料的擠出一般包括從料斗向螺桿式擠出機(jī)的進(jìn)料段供入干燥過的塊狀物。聚烯烴材料由螺紋帶動(dòng)通過擠出機(jī)，在被粒化或在高壓下以其它方式成型之前它在這里被加熱和機(jī)械加工。另外，此類材料也可由其它高溫方法如注模法、軋制和壓模法來成型。低分子量和高分子量無定形聚α-烯烴一般都可按照以上所列舉的方法進(jìn)行加工。
然而，現(xiàn)有的產(chǎn)物回收方法要求引入水來輸送該類材料通過回收的幾個(gè)階段。這些方法大量使用水，需要使用額外的儲(chǔ)罐、輸送和轉(zhuǎn)移管路及其它各種各樣的設(shè)備來導(dǎo)入、保持、除去和循環(huán)必需體積的水。另外，現(xiàn)有方法在材料被擠成可使用的產(chǎn)品之前以塊狀形式儲(chǔ)存材料，因此，這一中間階段的處理要求有另外的儲(chǔ)罐及相應(yīng)的維修設(shè)備。
因此，現(xiàn)正需要聚烯烴，尤其是高分子量無定形聚α-烯烴的產(chǎn)物回收方法，在該方法中，在產(chǎn)物回收過程中水的使用量顯著降低，并排除了儲(chǔ)存和干燥塊狀形式的聚烯烴的中間階段。
本發(fā)明通過提供聚烯烴，尤其是高分子量無定形聚α-烯烴的產(chǎn)物回收方法來克服現(xiàn)有技術(shù)所遇到的前述和其它問題，其中，在該方法中水的使用量顯著降低，減少了對額外的設(shè)備如儲(chǔ)罐、管路和閥門的需求，并且，該方法的操作排除了材料的中間儲(chǔ)存，因而避免了對額外的儲(chǔ)罐和相應(yīng)的維修設(shè)備的需求。
根據(jù)本發(fā)明的聚烯烴的產(chǎn)物回收方法，聚烯烴所需單體被供入反應(yīng)器中。冷卻反應(yīng)器以保持生產(chǎn)期望的聚烯烴所必需的合適的溫度。取決于期望的聚烯烴，向該反應(yīng)器中加入適宜的催化劑。
在制備聚烯烴材料后，將它從反應(yīng)器轉(zhuǎn)移至捏和機(jī)中。這種轉(zhuǎn)移可由許多方法來完成，但最好由脈沖閥(blipper valve)來完成。在捏和機(jī)內(nèi)部，將聚烯烴材料加熱，以除去聚烯烴材料中殘留的任何未反應(yīng)的單體。使用曲拐式槳葉(Sigma blade)對產(chǎn)物進(jìn)行機(jī)械加工，以利于這種除單體工藝。
然后，聚烯烴材料經(jīng)捏和機(jī)的螺紋轉(zhuǎn)移至擠出機(jī)中進(jìn)一步.加工。在該方法的這一步驟中，聚烯烴材料以液體形式的直接轉(zhuǎn)移，與以濕塊形式儲(chǔ)存聚烯烴并在以后干燥該塊狀物以用于擠出的現(xiàn)有方法相比具有明顯的優(yōu)勢。
在擠出機(jī)中，聚烯烴材料與少量水和抗氧化劑混合，水使該材料中的殘留催化劑鈍化。加熱該材料，進(jìn)一步脫除任何未反應(yīng)的單體，抗氧化劑溶劑及在這一階段所加入的過量蒸汽。
最后，將聚烯烴材料轉(zhuǎn)移至造粒機(jī)，在其中造粒后再貯存和/或使用。
高分子量無定形聚α-烯烴與低分子量聚α-烯烴相比較表現(xiàn)出較高的粘合性和粘度。這些高分子量聚α-烯烴的產(chǎn)物回收在使用本發(fā)明的回收方法時(shí)業(yè)已證明非常成功。
本發(fā)明的方法最大程度地減少用來輸送產(chǎn)物通過回收工藝的幾個(gè)階段的水的用量，因而，最大程度地降低了對用來導(dǎo)入、保持、除去和循環(huán)水的儲(chǔ)罐、輸送和轉(zhuǎn)移管路、閥門和其它設(shè)備的需要。另外，本發(fā)明方法能使聚烯烴材料在基本上為液態(tài)或熔化態(tài)下進(jìn)行連續(xù)處理。這避免了現(xiàn)有產(chǎn)物回收方法中有關(guān)的中間步驟，在現(xiàn)有方法中，材料以濕塊儲(chǔ)存并在后階段干燥后作進(jìn)一步處理。這一步驟的排除也免去了對在進(jìn)一步處理之前用來儲(chǔ)存、保持和干燥產(chǎn)物的額外設(shè)備的需要。
為了更全面了解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合附圖參照以下敘述內(nèi)容，其中

圖1圖解說明與本發(fā)明的產(chǎn)物回收方法有關(guān)的裝置；和圖2是圖解說明與本發(fā)明的產(chǎn)物回收方法有關(guān)的各步驟的流程圖。
現(xiàn)參照圖1，它示出了與本發(fā)明的產(chǎn)物回收方法有關(guān)的裝置。
將單體(包括待生產(chǎn)的聚烯烴)連續(xù)供入反應(yīng)器10中。所用單體自然取決于待生產(chǎn)的聚烯烴。將該反應(yīng)器冷卻并加壓，以保持反應(yīng)發(fā)生所需要的溫度和壓力。所得聚合物經(jīng)脈沖閥22連續(xù)轉(zhuǎn)移至捏和機(jī)20中。脈沖閥22的使用能夠方便地控制產(chǎn)物從反應(yīng)器10中釋放到捏和機(jī)20的速率。
在捏和機(jī)20中，根據(jù)待生產(chǎn)的聚烯烴而定，將產(chǎn)物加熱至約250—500°F(華氏)。溫度的提高驅(qū)除了產(chǎn)物中所含的未反應(yīng)成分，如未反應(yīng)的丙烯、乙烯、氫和其它單體。
捏和機(jī)20內(nèi)的一對曲拐式槳葉(未示出)對產(chǎn)物進(jìn)行機(jī)械加工，便于從產(chǎn)物中除去未反應(yīng)的單體和其它揮發(fā)分。由這一工藝過程產(chǎn)生的氣體通過排氣管30從捏和機(jī)20排入分離罐40中。自分離罐40出來后，排出氣體被提純并經(jīng)回流管45返回聚烯烴設(shè)備中再利用。為防止聚烯烴材料被夾帶入排氣管30中，在材料從反應(yīng)器10每一次脈沖至捏和機(jī)20中的過程中排氣閥47關(guān)閉。隨著排氣閥門47關(guān)閉，較小容積的捏和機(jī)內(nèi)的高速氣流不會(huì)將聚烯烴材料驅(qū)至排氣管30內(nèi)。排氣閥47由微信息處理機(jī)式計(jì)時(shí)器(未示出)操作，它控制和協(xié)調(diào)脈沖閥22和排氣閥47。
產(chǎn)物從曲拐式槳葉輸送至可變速螺桿(未示出)。螺紋將產(chǎn)物從捏和機(jī)20轉(zhuǎn)移至擠出機(jī)50中。調(diào)節(jié)螺桿速度，以保持捏和機(jī)20內(nèi)產(chǎn)物的恒定負(fù)載量。加熱螺桿機(jī)筒，使產(chǎn)物保持在基本上與捏和機(jī)20內(nèi)的溫度一致的溫度下。
在擠出機(jī)50中，產(chǎn)物與蒸汽混合使催化劑鈍化并與添加劑混合獲得所需要的聚烯烴材料。蒸汽經(jīng)計(jì)量水泵(未示出)加入，使加入反應(yīng)器10中的催化劑鈍化，以利于聚烯烴的形成。重要的是，這是唯一在本發(fā)明的產(chǎn)物回收方法中使用水的地方。
額外的加熱過程吸有利于從產(chǎn)物中除去過量的水并進(jìn)一步除去任何殘留的未反應(yīng)單體或其它揮發(fā)分。擠出機(jī)50內(nèi)所產(chǎn)生的氣體經(jīng)擠出機(jī)排氣管70從擠出機(jī)50中排出。
產(chǎn)物自擠出機(jī)50轉(zhuǎn)移至造粒機(jī)80中。造粒機(jī)80包括一個(gè)模板和一組由可變速馬達(dá)90驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀片(未示出)。對模板加熱是為了保持產(chǎn)物處在擠出溫度。當(dāng)產(chǎn)物從?？讎姵鰰r(shí)，它被切成粒料(根據(jù)旋轉(zhuǎn)刀片的轉(zhuǎn)速確定粒度)并被循環(huán)水冷卻。產(chǎn)物在與水接觸時(shí)迅速固化。
粒料被流水帶至干燥器100，在這里從水中回收粒料并用空氣干燥。然后將粒料進(jìn)行包裝并儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 圖2是說明與本發(fā)明的產(chǎn)物回收方法有關(guān)的各步驟的流程圖。在步驟110中，制備所需聚烯烴而需要的單體被連續(xù)地供入反應(yīng)器中。冷卻反應(yīng)器以利于聚烯烴材料的產(chǎn)生。然后在步驟120中，將聚烯烴材料轉(zhuǎn)移至捏和機(jī)中，在這里，除去未反應(yīng)的單體和揮發(fā)組分。通過將捏和機(jī)中的聚烯烴材料加熱而驅(qū)除單體和揮發(fā)分。在這一步驟中，由一對曲拐式槳葉對聚烯烴材料進(jìn)行機(jī)械加工，促進(jìn)未反應(yīng)成分的除去。在該方法的這一步驟中所產(chǎn)生的氣體通過分離罐排出并被提純后再利用(130和140)。
在步驟150中，聚烯烴材料被轉(zhuǎn)移至擠出機(jī)中，在這里水和所需添加劑如抗氧化劑與聚烯烴材料混合(160和170)。水的加入使聚烯烴材料中的催化劑鈍化。在該產(chǎn)物回收方法的這一步驟中所產(chǎn)生的氣體也可排出(180)。
接著，聚烯烴材料從擠出機(jī)轉(zhuǎn)移至造粒機(jī)。在造粒機(jī)中，聚烯烴材料經(jīng)旋轉(zhuǎn)刀片切成粒料，并被循環(huán)水冷卻(190)。粒料由流水轉(zhuǎn)移至干燥器中。在被包裝或使用之前，從水中取出粒料并用空氣干燥(200)。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案已在附圖中得到說明并在上面的詳細(xì)敘述中得到描述，但應(yīng)明白，本發(fā)明并不限制于所公開的實(shí)施方案，在不脫離本發(fā)明的精神的前提下，可對各部件和元件作許多重排和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種聚烯烴產(chǎn)物的回收方法，它包括以下各步驟除去產(chǎn)物中所含的未反應(yīng)成分，制得液體材料；將產(chǎn)物與水混合，使任何催化劑鈍化；將用水鈍化的產(chǎn)物與所需要的添加劑混合；將混合的產(chǎn)物加熱，以進(jìn)一步除去產(chǎn)物中所含的不需要的成分，并除去任何多余的水和揮發(fā)性物質(zhì)；和將產(chǎn)物造粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從產(chǎn)物中除去未反應(yīng)成分的步驟進(jìn)一步包括以下步驟加熱該產(chǎn)物；和用曲拐式槳葉對產(chǎn)物進(jìn)行機(jī)械加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從產(chǎn)物中除去未反應(yīng)成分的步驟進(jìn)一步包括排出捏和機(jī)中所產(chǎn)生的氣體的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將產(chǎn)物與水混合使任何催化劑鈍化的步驟進(jìn)一步包括為輸送測定量的水而使用水計(jì)量泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將產(chǎn)物與水和所需添加劑混合的步驟進(jìn)一步包括排出在這些步驟中所產(chǎn)生的任何氣體的步驟。
6.一種聚烯烴產(chǎn)物的回收方法，它包括以下各步驟加熱產(chǎn)物，除去產(chǎn)物中所含的未反應(yīng)成分；用曲拐式槳葉對產(chǎn)物進(jìn)行機(jī)械加工，除去產(chǎn)物中所含的未反應(yīng)成分；將產(chǎn)物與水混合，使任何催化劑鈍化；將產(chǎn)物與所需添加劑混合；加熱產(chǎn)物，進(jìn)一步除去產(chǎn)物中所含的不需要的成分和除去任何多余的水和揮發(fā)性物質(zhì)；和將產(chǎn)物造粒。
全文摘要
聚烯烴，尤其是高分子量無定形聚α-烯烴的一種產(chǎn)物回收方法，其中，在該方法中水的使用量顯著降低，且排除了儲(chǔ)存和干燥塊狀形式聚烯烴的中間階段。在反應(yīng)器中生產(chǎn)的聚烯烴在捏和機(jī)中被加熱，以除去任何未反應(yīng)的單體。然后，將液體形式的聚烯烴材料直接轉(zhuǎn)移至擠出機(jī)，進(jìn)一步除去任何未反應(yīng)的單體和催化劑。最后，使用造粒機(jī)將聚烯烴材料造粒。
文檔編號(hào)C08F6/00GK1129707SQ95101848
公開日1996年8月28日 申請日期1995年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月26日
發(fā)明者S·麥克哈尼 申請人:雷克斯尼公司