一種用于聚合物乳液后處理的方法以及設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種用于聚合物乳液后處理的方法，屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，包括將聚合物粉末先經(jīng)過酸性溶液酸化，再經(jīng)過堿性溶液中和制得聚合物樹脂，其中，聚合物粉末由聚合物乳液預(yù)干燥造粒得到。該方法通過酸洗，能夠除去聚合物粉末中殘留的各類小分子雜質(zhì)，使獲得的顆粒具有較好的外觀形態(tài)。再中和除去殘留的酸，讓得到聚合物樹脂能夠長期存放而不變色。該方法收率高，產(chǎn)品合格率高，工藝簡單，生產(chǎn)成本低。本發(fā)明還提出了一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，該設(shè)備設(shè)置有連續(xù)的造粒塔和中和池，造粒塔中設(shè)有干燥腔和酸洗腔，能保證整個后處理過程中的造粒、酸化和中和步驟連續(xù)進(jìn)行，避免更換設(shè)備造成的產(chǎn)品損失，提高了收率。
【專利說明】
一種用于聚合物乳液后處理的方法以及設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于聚合物乳液后處理的方法 以及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子樹脂乳液泛指把油溶性單體通過乳化劑均勻分散在水相介質(zhì)中，由引發(fā)劑 引發(fā)乳液聚合得到的聚合物乳液。最終要經(jīng)過后處理才能得到聚合物粉末或細(xì)顆粒的產(chǎn) 品?，F(xiàn)有技術(shù)中，對于乳液聚合得到的聚合物乳液，主要采用凝聚-離心-干燥的后處理方式 來制備高分子樹脂產(chǎn)品。該方法凝聚過程需要大量脫鹽水、凝聚劑和分散劑等，所產(chǎn)生的廢 水還要經(jīng)過多次處理后才能排放，造成生產(chǎn)成本很高。而且，用該方法形成的聚合物樹脂粉 末顆粒形態(tài)不規(guī)則、流動性能不好、粒度分布寬且堆密度小，并且有產(chǎn)品收率低等致命弱 點。而現(xiàn)有的其它技術(shù)，諸如噴霧干燥、造粒洗滌等方法，不能高效除去聚合過程中殘留的 雜質(zhì)或是會在后處理過程中引入新的雜質(zhì)，會對產(chǎn)品的外觀造成了不同程度的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于聚合物乳液后處理的方法，其能夠有效去除聚合 反應(yīng)過程中殘留的雜質(zhì)，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，并且能夠以高收率獲得聚合物樹脂，用該 方法制得的聚合物樹脂具有形態(tài)好、堆積密度高、純凈度高、長期保存下不變色的優(yōu)點。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，其設(shè)備簡單、操 作方便，能高效的除去聚合物乳液中的雜質(zhì)，高收率地獲得聚合物樹脂。
[0005] 本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：
[0006] -種用于聚合物乳液后處理的方法，包括將聚合物粉末先經(jīng)過酸性溶液酸化，再 經(jīng)過堿性溶液中和制得聚合物樹脂，上述聚合物粉末由聚合物乳液預(yù)干燥造粒得到。
[0007] -種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，包括造粒塔和中和池，造粒塔內(nèi)設(shè)有封閉的 腔體，腔體分為用于干燥聚合物乳液并形成聚合物顆粒的干燥腔和用于對聚合物顆粒進(jìn)行 酸洗的酸洗腔，酸洗腔位于造粒塔的底部并與干燥腔連通，酸洗腔設(shè)有出料口，出料口與中 和池連通。
[0008] 本發(fā)明實施例的有益效果是：該方法通過酸洗，能夠除去聚合物粉末中殘留的各 類小分子雜質(zhì)，使獲得的顆粒粗細(xì)均勻、具有較好的外觀形態(tài)。但是，在除去小分子雜質(zhì)的 同時引入的酸根離子會緩慢氧化聚合物中殘余裸露的雙鍵，造成聚合物樹脂的顏色逐漸變 黃，嚴(yán)重的時候甚至?xí)稹Ｋ员景l(fā)明所提供的方法還包括將酸化后的聚合物粉末中和 至中性的步驟，以除去殘留的酸，讓得到聚合物樹脂能夠長期存放而不變色。同時，除去殘 留的酸同樣利于聚合物樹脂的成型，使最終得到的聚合物樹脂外觀形態(tài)更優(yōu)、堆密度更高。 該方法收率高，產(chǎn)品合格率高，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合推廣到各類聚合物乳液的后處 理工序中。本發(fā)明提供了一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，該設(shè)備設(shè)置有連續(xù)的造粒塔 和中和池，造粒塔包括干燥腔和酸洗腔，能保證聚合物乳液在后處理過程中的造粒、酸化和 中和步驟連續(xù)進(jìn)行，避免更換設(shè)備造成的產(chǎn)品損失，提高了收率。該設(shè)備簡單實用、操作方 便，很好地提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對 范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0010] 圖1為本發(fā)明實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的各部件連接關(guān)系示意 圖；
[0011] 圖2為本發(fā)明實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的造粒塔的內(nèi)壁局部示 意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的酸洗腔的示意圖；
[0013] 圖4為本發(fā)明實施例提供的用于聚合物乳液后處理的設(shè)備的酸洗腔的底壁的示意 圖。
[0014] 圖中標(biāo)記分別為:造粒塔110;酸洗腔111;沖洗噴嘴組112;沖洗噴嘴113;抽氣口 114;混料噴嘴組115;混料噴嘴116;出料口 117;中和池120;酸度控制裝置130;堿度控制裝 置140;離心機(jī)150。
【具體實施方式】
[0015] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中 的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建 議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn) 品。
[0016] 下面對本發(fā)明實施例的一種用于聚合物乳液后處理的方法以及設(shè)備進(jìn)行具體說 明。
[0017] 本發(fā)明提出了一種用于聚合物乳液后處理的方法，將聚合物粉末先經(jīng)過酸性溶液 酸化，再經(jīng)過堿性溶液中和制得聚合物樹脂，聚合物粉末由聚合物乳液預(yù)干燥造粒得到。具 體地，聚合物乳液由對應(yīng)的聚合物單體采用行業(yè)通用的乳液聚合法制得。
[0018] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明在本發(fā)明其它較佳實施例中，經(jīng)過預(yù)干燥造粒得到的聚合物 粉末的含水量為20~30 %。
[0019]進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，酸性溶液的pH值為2~4值合適的酸性 溶液能夠更好地洗凈聚合物粉末中所含的小分子雜質(zhì)，使得到的產(chǎn)品更加純凈、更加均勻。
[0020] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，酸性溶液的溫度保持在60~65°C。在該溫 度下，聚合物粉末中的小分子雜質(zhì)在酸性溶液中溶解度更好，更容易被洗凈。
[0021] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，酸性溶液由硫酸和鹽酸中的任一種與水 混合制得。優(yōu)選地，選用硫酸與水混合制得。硫酸和鹽酸的酸性較強(qiáng)，能按照需要配置出具 有合適的pH值的酸性溶液，以達(dá)到更好的洗滌效果。同時在后續(xù)中和步驟中產(chǎn)生的鹽酸鹽 和硫酸鹽都能夠通過簡單的水洗除去，避免對最終產(chǎn)品性狀的影響。
[0022] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，堿性溶液的pH值為8~8.5。在該pH范圍內(nèi) 的堿性溶液已經(jīng)足夠洗滌酸化過程中殘留的酸，進(jìn)一步增加堿性對洗滌效果沒有明顯的改 善卻會加劇中和步驟中放熱現(xiàn)象。
[0023] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，堿性溶液由氫氧化鈉和氫氧化鉀中的任 一種與水混合制得。氫氧化鈉和氫氧化鉀與上述酸反應(yīng)只生成水和易溶于水的鹽，方便除 去，不會對最終產(chǎn)品的性狀造成影響。
[0024] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，聚合物粉末經(jīng)酸化、中和后得到聚合物懸 浮液，聚合物懸浮液經(jīng)離心脫水得到聚合物樹脂粗品，將聚合物樹脂粗品干燥得到聚合物 樹脂。具體地，聚合物樹脂粗品的含水量為25~35%，確保除去大部分的水和在中和步驟中 產(chǎn)生的鹽，利于在后續(xù)干燥中獲得更佳的除水效果，從而得到更純凈的產(chǎn)品。
[0025] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，聚合物懸浮液的pH值為6.5~7.2，以確保 聚合物懸浮液中的酸已基本除盡，不會對最終產(chǎn)品的性狀產(chǎn)生影響。
[0026] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，將聚合物樹脂粗品用去離子水洗滌3~5 次，每次洗滌完成后均需要再次進(jìn)行離心脫水。通過多次的洗滌能夠進(jìn)一步除去中和步驟 中產(chǎn)生的鹽，以獲得更純凈的產(chǎn)品。
[0027] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，聚合物樹脂粗品進(jìn)行干燥采用連續(xù)式沸 騰床，干燥后得到的聚合物樹脂的含水量低于1 %。
[0028] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，聚合物樹脂包括任何可以通過乳液聚合 法制備得到的聚合物材料。優(yōu)選地，聚合物樹脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹 脂）、丙烯酸酯類共聚物(ACR樹脂)和甲基丙酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS樹脂）中的 任一種。
[0029] 本發(fā)明還提出了一種用于上述方法的設(shè)備，包括造粒塔和中和池，造粒塔內(nèi)設(shè)有 封閉的腔體，腔體分為用于干燥聚合物乳液并形成聚合物顆粒的干燥腔和用于對聚合物顆 粒進(jìn)行酸洗的酸洗腔，酸洗腔位于造粒塔的底部并與干燥腔連通，酸洗腔設(shè)有出料口，出料 口與中和池連通。
[0030] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，圍成干燥腔的塔壁設(shè)有多個沿造粒塔長 度方向排列的沖洗噴嘴組，每個沖洗噴嘴組包括多個沿造粒塔周向設(shè)置的沖洗噴嘴。優(yōu)選 地，多個沖洗噴嘴沿造粒塔的塔壁設(shè)置，并與造粒塔的塔壁抵接貼合。進(jìn)一步地，沖洗噴嘴 朝向造粒塔的頂壁設(shè)置并與造粒塔的長度方向形成30~60°的夾角。沖洗噴嘴中噴出的水 蒸氣可以在豎直方向和水平方向上覆蓋很大面積，將黏在塔壁上的聚合物顆粒吹掃下來， 同時凝結(jié)的水蒸氣會順著塔壁下流，并形成水幕，進(jìn)一步的阻止聚合物顆粒粘壁。
[0031] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，酸洗腔的底部設(shè)有多個混料噴嘴組，每個 混料噴嘴組包括多個環(huán)形陣列的混料噴嘴。優(yōu)選地，混料噴嘴朝向造粒塔的頂壁設(shè)置且與 酸洗腔的底壁形成30~60°的夾角。水蒸氣從混料噴嘴中噴出，攪動酸性溶液中懸浮的聚合 物粉末，能夠保證酸性溶液與聚合物粉末的充分接觸，同時防止聚合物粉末在酸洗槽底部 沉降堆積。
[0032] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，酸洗腔連接有酸度控制裝置，酸度控制裝 置包括pH值檢測裝置和酸液補(bǔ)充裝置。可以及時對酸化過程中消耗掉的酸進(jìn)行補(bǔ)充，來維 持酸洗腔的酸度。
[0033] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，中和池連接有堿度控制裝置，堿度控制裝 置包括pH值檢測裝置和堿液補(bǔ)充裝置?？梢约皶r對中和過程中消耗掉的堿進(jìn)行補(bǔ)充，來維 持中和池的中和效果。
[0034] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，中和池還設(shè)有pH值檢測裝置，能夠?qū)χ泻?后得到的聚合物懸浮液的pH進(jìn)行實施檢測。pH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的聚合物懸浮液通過管道輸送到 離心機(jī)中進(jìn)行離心脫水。
[0035] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明其它較佳實施例中，中和池與離心機(jī)通過栗連接?？梢约皶r將 中和完成的聚合物懸浮液抽到離心機(jī)中離心干燥。
[0036] 實施例1
[0037]請參照圖1，本實施例提供一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，其包括造粒塔110 和中和池120。
[0038] 如圖1所示，造粒塔110整體為中空的圓柱狀結(jié)構(gòu)，包含一個用于對聚合物乳液進(jìn) 行干燥的干燥腔（圖未示），干燥腔的頂壁上設(shè)有能夠?qū)⒕酆衔锶橐红F化的噴頭（圖未示）， 經(jīng)過噴頭的聚合物乳液將被分散成細(xì)小的液滴懸浮于干燥腔內(nèi)。參照圖2所示，在圍成干燥 腔的塔壁上設(shè)有多個沿造粒塔110長度方向排列的沖洗噴嘴組112,多個沖洗噴嘴組112之 間等間隙排列。值得注意的是，在本發(fā)明其它較佳實施例中，多個沖洗噴嘴組112之間的距 離可以不完全相等，也可以根據(jù)聚合物顆粒的聚集程度來設(shè)置，在聚合物顆粒較為密集的 上層可以將沖洗噴嘴組112設(shè)置得更緊密，而相應(yīng)的在下層將沖洗噴嘴組112設(shè)置的更稀 疏。
[0039] 如圖2所示，每個沖洗噴嘴組112包括多個沖洗噴嘴113，多個沖洗噴嘴113沿造粒 塔110的周向設(shè)置并環(huán)繞造粒塔110內(nèi)壁一周，多個沖洗噴嘴113之間等間隙。值得注意的 是，在本發(fā)明其他較佳實施例中，多個沖洗噴嘴113之間的距離也可以不完全相等，任何排 列分布上的改變都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。沖洗噴嘴113緊貼造粒塔110的內(nèi)壁，使得 噴出的水蒸氣可以沿著造粒塔110內(nèi)壁運行，每個沖洗噴嘴113朝斜上方與水平面成45°角 設(shè)置，使得噴出的水蒸氣能夠向上運行，并同時在橫向上覆蓋較大的區(qū)域，保證對造粒塔 110內(nèi)壁盡可能大面積的沖掃防止聚合物顆粒粘壁，噴出的水蒸氣最終凝結(jié)成水流沿造粒 塔110內(nèi)壁而下形成水幕，進(jìn)一步阻止聚合物顆粒粘壁。值得注意的是，45°角只是一個最為 優(yōu)化的數(shù)值，但本發(fā)明的其它較佳實施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任 何角度上的改變都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0040] 如圖1和圖3所示，在造粒塔110的底部設(shè)有酸洗腔111，酸洗腔111中的酸液采用pH 為3~4的硫酸或鹽酸水溶液。在酸洗腔111的上部設(shè)有抽氣口 114，抽氣口 114連接真空栗， 可以為體系提供負(fù)壓，在負(fù)壓存在下，造粒塔110中成型的聚合物可以會向下運行，并最終 落入酸洗腔111中。在抽氣口 114處設(shè)有閥門，可以有效阻止聚合物顆粒被抽走。
[0041] 如圖3和圖4所示，在酸洗腔111的底部設(shè)有多個混料噴嘴組115,每個混料噴嘴組 115包括多個按環(huán)形陣列的混料噴嘴116。由多個混料噴嘴組115構(gòu)成的多個環(huán)形陣列，圍繞 同一個圓心，并一層一層地向外發(fā)散，多個混料噴嘴組115之間等間隙分布。值得注意的是， 在本發(fā)明的其它較佳實施例中，多個混料噴嘴組115之間不一定是等間隙分布，多個混料噴 嘴組115之間的間距也可以是不完全相等，多個混料噴嘴組115構(gòu)成的多個環(huán)形陣列也并不 一定是圍繞同一個圓心設(shè)置，可以圍繞各自的圓心相互獨立存在或是交叉存在，更進(jìn)一步， 每個混料噴嘴組115包括的混料噴嘴116也不一定是環(huán)形陣列，矩形陣列或是其它陣列方式 也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。每個混料噴嘴116朝斜上方設(shè)置，每個混料噴嘴116與水平 面保持45°設(shè)置，保證從混料噴嘴116中噴出的水蒸氣能夠?qū)λ嵯辞?11保持豎直和水平兩 個方向上的吹掃。值得注意的是，45°角只是一個最為優(yōu)化的數(shù)值，但本發(fā)明的其它較佳實 施例中沖洗噴嘴113與水平面的夾角并不局限于此，任何角度上的改變都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的 保護(hù)范圍內(nèi)。
[0042 ]如圖1和圖3所示，酸洗腔111還連接有酸度控制裝置130，酸度控制裝置130包括pH 值檢測裝置和酸液補(bǔ)充裝置。能夠?qū)λ嵯辞?11中溶液的酸度進(jìn)行實時監(jiān)測，酸液補(bǔ)充裝置 中裝有和酸洗腔111中同樣的硫酸或鹽酸溶液，能夠根據(jù)pH值檢測裝置的信息反饋將酸洗 腔111的pH值始終維持在3~4之間。酸洗腔111的上部還設(shè)有出料口 117，出料口 117在酸洗 的初始階段位于酸液的液面之上，隨著聚合物顆粒、水蒸氣以及補(bǔ)充酸液的進(jìn)入，液面抬 高，漫過出料口 117的聚合物懸浮液會溢出并通過管道自流到中和池120中。
[0043] 如圖1所示，中和池120中初始為pH在8~8.5之間的堿液，堿液為氫氧化鈉或氫氧 化鉀溶液，但隨著中和的進(jìn)行，堿被消耗，并最終維持在pH為6~7。同樣地，中和池120也連 接有堿度控制裝置140,堿度控制裝置140包括pH值檢測裝置和堿液補(bǔ)充裝置。能夠?qū)χ泻?池120中溶液的pH值進(jìn)行實時監(jiān)測，堿液補(bǔ)充裝置中裝有pH在8~8.5，能夠根據(jù)pH值檢測裝 置的信息反饋將中和池120的pH值始終維持在6~7之間。值得注意的是，為了達(dá)到更好的中 和效果，堿液池可以采用機(jī)械攪拌或者跟酸洗腔111中一樣構(gòu)造的噴氣攪拌。
[0044] 如圖1所示，中和池120連接有泥漿栗（圖未示），并通過泥漿栗將中和后得到的聚 合物懸浮液輸送到離心機(jī)150中。離心機(jī)150設(shè)有軟水噴淋系統(tǒng)（圖未示），可以在對聚合物 懸浮液離心分離的同時對分離得到的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行洗滌，使得到的聚合物產(chǎn)品純度更 尚。
[0045] 實施例2
[0046] 本實施例采用第一實施例中所提供的設(shè)備，提出一種MBS樹脂，其后處理方法如 下：
[0047] 選用由乳液聚合法制備的固含量為35~42 %的MBS乳液。用傳送栗將MBS乳液輸送 到造粒塔110中進(jìn)行預(yù)干燥造粒，輸送栗的壓力設(shè)置為3.OMpa，造粒塔入口溫度是160°C，出 口溫度60°C，造粒后的MBS粉末的含水量為23%。
[0048]將上述MBS粉末從造粒塔110輸送到含有硫酸溶液的酸洗腔111中進(jìn)行酸化洗滌， 在造粒塔110和酸洗腔111中均保持水蒸氣的沖掃。其中，硫酸水溶液的PH= 3.5，溫度為60 °C。將酸化洗滌后的MBS粉末輸送到含有pH為8.5的氫氧化鈉溶液的中和池120中進(jìn)行中和， 并對中和池120中的pH值和溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，當(dāng)中和后得到MBS懸浮液的pH值控制在6.5 ~7.2，溫度為40~45 °C時，將上述MBS懸浮液輸送到離心機(jī)150中離心脫水得到MBS樹脂粗 品，MBS樹脂粗品含水量為28%，將MBS樹脂粗品輸送到連續(xù)式流化床上進(jìn)行干燥，得到含水 量低于1 %的MBS樹脂。
[0049] 實施例3
[0050]本實施例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 造粒后的MBS粉末的含水量為20% ;所選用的酸性溶液為pH= 2.0的硫酸溶液，溫度為65°C ; 所選用的堿性溶液為pH = 8.2的氫氧化鈉溶液；中和后的懸浮液pH=6.5~6.8、溫度在45~ 50°C之間;MBS樹脂粗品的含水量為35%。
[0051 ] 實施例4
[0052]本實施例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 造粒后的MBS粉末的含水量為30% ;所選用的酸性溶液為pH=4.0的硫酸溶液，溫度為60°C ; 所選用的堿性溶液為pH = 8.5的氫氧化鉀溶液；中和后的懸浮液pH=6.8~7.2、溫度在45~ 50°C之間;MBS樹脂粗品的含水量為31 %。
[0053] 實施例5
[0054]本實施例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 造粒后的MBS粉末的含水量為25% ;所選用的酸性溶液為pH=4.0的鹽酸溶液，溫度為65°C ; 所選用的堿性溶液為pH = 8.0的氫氧化鉀溶液；中和后的懸浮液pH=6.8~7.2、溫度在50~ 55°C之間;MBS樹脂粗品的含水量為26%。
[0055] 實施例6
[0056]本實施例提出一種ACR樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 選用固含量為42 %的ACR乳液;造粒后的ACR粉末的含水量為22 % ;所選用的酸性溶液為pH =3.5的硫酸溶液，溫度為60°C ;所選用的堿性溶液為pH=8.0的氫氧化鉀溶液；中和后的懸 浮液pH=6.8~7.2、溫度在40~45°C之間;ACR樹脂粗品的含水量為29%。
[0057] 實施例7
[0058]本實施例提出一種ABS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 選用固含量為35%的ABS乳液;造粒后的ABS粉末的含水量為25% ;所選用的酸性溶液為pH =3.5的硫酸溶液，溫度為60°C ;所選用的堿性溶液為pH=8.0的氫氧化鉀溶液；中和后的懸 浮液pH=6.8~7.2、溫度在40~45°C之間;ABS樹脂粗品的含水量為27%。
[0059] 對比例1
[0060] 本對比例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 造粒后的MBS粉末的含水量為35% ;所選用的酸性溶液為pH= 5.0的硫酸溶液，溫度為50°C ; 所選用的堿性溶液為pH = 9.0的氫氧化鈉溶液；中和后的懸浮液pH=7.3~7.5、溫度在40~ 45°C之間;MBS樹脂粗品的含水量為33%。
[0061 ] 對比例2
[0062]本對比例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 造粒后的MBS粉末的含水量為38% ;所選用的酸性溶液為pH= 1.5的硫酸溶液，溫度為70°C ; 所選用的堿性溶液為pH = 9.0的氫氧化鈉溶液；中和后的懸浮液pH=5.5~6.4、溫度在55~ 60°C之間;MBS樹脂粗品的含水量為34%。
[0063] 對比例3
[0064] 本對比例提出一種MBS樹脂，其后處理方法如下：
[0065] 選用由乳液聚合法制備的固含量為35~42 %的MBS乳液。用傳送栗將MBS乳液輸送 到造粒塔中進(jìn)行預(yù)干燥造粒，輸送栗的壓力設(shè)置為3.OMpa，造粒塔入口溫度是160°C，出口 溫度60°C，造粒后的MBS粉末的含水量為23%。
[0066]將上述MBS粉末從造粒塔輸送到含有硫酸溶液的酸洗腔中進(jìn)行酸化洗滌得到MBS 懸浮液，在造粒塔和酸洗腔中均保持水蒸氣的沖掃。其中，硫酸水溶液的PH= 3.5，溫度為60 °C。將上述MBS懸浮液輸送到離心機(jī)中離心脫水得到MBS樹脂粗品，MBS樹脂粗品含水量為 29%，將MBS樹脂粗品輸送到連續(xù)式流化床上進(jìn)行干燥，得到含水量低于1 %的MBS樹脂。 [0067] 對比例4
[0068]本對比例提出一種MBS樹脂，其后處理方法與第一實施例基本相同，其區(qū)別在于： 在后處理的過程中，造粒塔和酸洗腔沒用采用水蒸氣進(jìn)行吹掃。
[0069] 對比例5
[0070] 本對比例提出一種MBS樹脂，采用固含量40%的MBS乳液經(jīng)過傳統(tǒng)的凝聚-離心水 洗-流化床干燥步驟，得到MBS樹脂。
[0071] 對比例6
[0072]本對比例提出一種MBS樹脂，采用固含量40 %的MBS乳液直接進(jìn)行噴霧干燥。噴霧 干燥塔入口溫度是170°C，出口溫度60°C，輸送栗的壓力控制在3. OMpa時進(jìn)行干燥，得到MBS 樹脂。
[0073] 對比例7
[0074]本對比例提出一種MBS樹脂，采用固含量40 %的MBS乳液進(jìn)行噴霧造粒酸洗后離心 干燥。造粒塔和酸洗腔沒有蒸汽吹掃。硫酸水溶液的PH = 3.5,溫度為60°C。然后把酸洗后得 到的MBS懸浮液輸送到離心機(jī)中離心脫水得到MBS樹脂粗品，MBS樹脂粗品含水量為32%，pH =5.0~6.0之間。將MBS樹脂粗品輸送到連續(xù)式流化床上進(jìn)行干燥，得到含水量低于1 %的 MBS樹脂粉末。
[0075] 試驗例
[0076] 采用實施例2~7和對比例1~6所提供的聚合物樹脂，進(jìn)行如下測試：
[0077] 1.通過目測比對，對聚合物樹脂的外觀形態(tài)進(jìn)行比較，比較結(jié)果見表1;
[0078] 2.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6286-1986"分子篩堆積密度測定方法"對聚合物樹脂的堆 密度進(jìn)行測定，測試結(jié)果見表1;
[0079] 3.取20g樹脂粉末加入同等量的抗氧劑，放入烘箱內(nèi)，在170°C下觀察樹脂發(fā)生明 顯變色所需的時間，測試結(jié)果見表1;
[0080] 4.根據(jù)所用聚合物乳液的質(zhì)量以及固含量計算出乳液中聚合物的質(zhì)量A，后處理 結(jié)束后稱量出聚合物樹脂的質(zhì)量B，收率=(A_B)/A，計算結(jié)果見表1;
[0081] 5.去除聚合物樹脂中的殘次品，并計算產(chǎn)品合格率，計算結(jié)果見表1;
[0082] 6.將聚合物樹脂于室溫下放置60天進(jìn)行存放實驗，60天后觀測聚合物樹脂顏色， 并評級：白色為優(yōu)，微黃為良，黃色為中，棕色為差，測試結(jié)果見表1。
[0083]表1.聚合物樹脂性能比較
[0084]
[0085] 如表1所示，對比實施例1~6和對比例1~6的聚合物樹脂可以看出，采用本發(fā)明實 施例所提供的后處理方法能夠得到色澤純凈、形狀規(guī)則、顆粒均勻的白色球狀聚合物樹脂， 其堆積密度多〇.43g/cm 3。本發(fā)明實施例提供的后處理方法收率達(dá)到98.3%以上，最高能達(dá) 到98.9%，而且產(chǎn)品合格率多97.2%。本發(fā)明實施例提供的聚合物樹脂能夠在高溫下烘烤 40min左右才會出現(xiàn)明顯變色，而在室溫下更是能保持60天不變色，非常經(jīng)久耐用。
[0086] 綜上所述，本發(fā)明實施例的提供的聚合物乳液后處理的方法通過酸洗，能夠除去 聚合物粉末中殘留的各類小分子雜質(zhì)，使獲得的顆粒粗細(xì)均勻、具有較好的外觀形態(tài)。然后 再將酸化后的聚合物粉末中和至中性，以除去殘留的酸，讓得到聚合物樹脂經(jīng)久耐用，能夠 長期存放而不變色。該方法收率高，產(chǎn)品合格率高，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合推廣到各類 聚合物乳液的后處理工序中。本發(fā)明提供了一種用于聚合物乳液后處理的設(shè)備，該設(shè)備設(shè) 置有連續(xù)的造粒塔、酸洗腔和中和池，能保證聚合物乳液在后處理過程中的造粒、酸化和中 和步驟連續(xù)進(jìn)行，避免更換設(shè)備造成的產(chǎn)品損失，提高了收率。同時，在該設(shè)備中采用了水 蒸氣吹掃的方式，有效的避免了聚合物粉末粘壁、沉降的問題，保證了粉末的流動性，提高 了產(chǎn)品的收率。該設(shè)備簡單實用、操作方便，很好地提高了生產(chǎn)效率。
[0087]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于聚合物乳液后處理的方法，其特征在于，包括將聚合物粉末先經(jīng)過酸性溶 液酸化，再經(jīng)過堿性溶液中和制得所述聚合物樹脂，所述聚合物粉末由所述聚合物乳液預(yù) 干燥造粒得到。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性溶液為pH值為2~4的硫酸溶液或 鹽酸溶液。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堿性溶液為pH值為8~8.5的氫氧化鈉 溶液或氫氧化鉀溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物粉末經(jīng)酸化、中和后得到聚合 物懸浮液，所述聚合物懸浮液經(jīng)離心脫水得到聚合物樹脂粗品，將所述聚合物粗品干燥得 到所述聚合物樹脂。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合物懸浮液的pH值為6.5~7.2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物樹脂為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 共聚物、丙烯酸酯類共聚物和甲基丙酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一種。7. -種用于如權(quán)利要求1~6任一項所述的方法的設(shè)備，包括造粒塔和中和池，其特征 在于，所述造粒塔內(nèi)設(shè)有封閉的腔體，所述腔體分為用于干燥聚合物乳液并形成聚合物顆 粒的干燥腔和用于對所述聚合物顆粒進(jìn)行酸洗的酸洗腔，所述酸洗腔位于所述造粒塔的底 部并與所述干燥腔連通，所述酸洗腔設(shè)有出料口，所述出料口與所述中和池連通。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，圍成所述干燥腔的塔壁設(shè)有多個沿所述造 粒塔長度方向排列的沖洗噴嘴組，每個所述沖洗噴嘴組包括多個沿所述造粒塔周向設(shè)置的 沖洗噴嘴。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述酸洗腔的底壁設(shè)有多個混料噴嘴組， 每個所述混料噴嘴組包括多個環(huán)形陣列的混料噴嘴。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述酸洗腔連接有酸度控制裝置，所述酸 度控制裝置包括pH值檢測裝置和酸液補(bǔ)充裝置;所述中和池連接有堿度控制裝置，所述堿 度控制裝置包括pH值檢測裝置和堿液補(bǔ)充裝置。
【文檔編號】C08F6/16GK106065037SQ201610675118
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月16日
【發(fā)明人】田岳南
【申請人】江西岳峰高分子材料有限公司