本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種α-聚甲醛的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

甲醛(分子式：HCHO)亦稱蟻醛，是最簡單的醛類，通常情況下是一種可燃、無色及有刺激性的氣體。易溶于水、醇和醚；甲醛是一種重要的有機(jī)原料，主要用于塑料工業(yè)(如制酚醛樹脂、脲醛塑料—電玉、聚甲醛)、合成纖維(如合成維尼綸—聚乙烯醇縮甲醛)、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等；甲醛液體在較冷時久貯易混濁，在低溫時則形成多聚甲醛沉淀。蒸發(fā)時有一部分甲醛逸出，但多數(shù)變成多聚甲醛。

隨著工業(yè)的發(fā)展，甲醛的深加工產(chǎn)品對甲醛的要求越來越高，特別是聚甲醛、聚甲氧基二甲醚的生產(chǎn)，要求甲醛基本不能含水；但是在甲醛生產(chǎn)處理的過程中僅僅用簡單的精餾無法把甲醛中混有的水分排出；現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)中若需要無水甲醛一般采用三聚甲醛解聚生產(chǎn)無水甲醛，但是三聚甲醛的生產(chǎn)成本很高，從而也提高了無水甲醛的生產(chǎn)成本以及無水甲醛的下游產(chǎn)品的成本。

所以目前急需一種能夠適應(yīng)于工業(yè)生產(chǎn)的無水甲醛的生產(chǎn)方法，降低聚甲醛、聚甲氧基二甲醚等甲醛下游產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題本發(fā)明提出一種α-聚甲醛的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)無水甲醛，操作方法簡單不需加入任何引發(fā)劑，可大幅度降低生產(chǎn)成本。

一種α-聚甲醛的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

(1)將濃度為50％～80％的甲醛加入低強(qiáng)度聚合機(jī)中邊抽真空脫水邊攪拌聚合，得初步聚合產(chǎn)物；

(2)將上述初步聚合產(chǎn)物通過擠出機(jī)傳送至高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)入口處，邊傳送邊抽真空脫水；

(3)在初步聚合產(chǎn)物輸入高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)的同時，在高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)入口處加入溫度為50～90℃、濃度為50％～80％的甲醛，邊攪拌邊抽真空脫水，從高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)出口處擠出，再粉碎烘干，即制得所述α-聚甲醛。

進(jìn)一步，步驟(1)中，所述低強(qiáng)度聚合機(jī)為雙螺桿聚合機(jī)，此時甲醛粘度較低，雙螺桿聚合機(jī)的攪拌強(qiáng)度較小，甲醛可以邊攪拌邊聚合，生產(chǎn)聚合度較小的初步聚合產(chǎn)物。

進(jìn)一步，步驟(1)中，所述低強(qiáng)度聚合機(jī)的轉(zhuǎn)速為20～80r/min，若轉(zhuǎn)速太低則不利于甲醛在低強(qiáng)度聚合機(jī)中混合均勻，轉(zhuǎn)速太高則不利于甲醛的聚合。

進(jìn)一步，步驟(1)中，所述甲醛在所述低強(qiáng)度聚合機(jī)中攪拌聚合4～8h，使甲醛初步聚合，時間過短甲醛聚合不充分，攪拌時間越長則甲醛的聚合度越大粘度越大，此時低強(qiáng)度聚合機(jī)由于攪拌強(qiáng)度較小無法達(dá)到攪拌的目的。

進(jìn)一步，步驟(2)中，所述擠出機(jī)為單螺桿式擠出機(jī)、雙螺桿式擠出機(jī)或者多螺桿式擠出機(jī)中任一種，所述擠出機(jī)的輸入端連接所述低強(qiáng)度聚合機(jī)的輸出端，所述擠出機(jī)的輸出端連接所述高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)的輸入端，將低強(qiáng)度聚合機(jī)中的初步聚合產(chǎn)物輸送至高強(qiáng)度高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)中繼續(xù)聚合。

進(jìn)一步，步驟(3)中，所述高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)為雙螺桿捏合機(jī)，攪拌混合的效果更好。

進(jìn)一步，步驟(3)中，所述高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)的轉(zhuǎn)速為20～80r/min，充分混合攪拌產(chǎn)物。

進(jìn)一步，所述初步聚合物從所述高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)入口到所述高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)出口為2～5h，促使甲醛進(jìn)一步聚合。

進(jìn)一步，所述甲醛的加入質(zhì)量與高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)中初步聚合產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:2～1:5，保證初步聚合產(chǎn)物能夠在高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)中流動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、濃度為50％～80％的高濃度甲醛的加入，不需加入任何引發(fā)劑使甲醛多級聚合，同時減少了初步聚合產(chǎn)物中的水分，降低脫水難度；

2、初步聚合產(chǎn)物進(jìn)入高強(qiáng)度捏合聚合機(jī)中時，粘度較大，難以攪拌均勻，此時加入高溫、高濃度的甲醛溶液可以降低初步聚合產(chǎn)物的粘度，并且促使甲醛進(jìn)一步聚合直至達(dá)到所需聚合度；

3、制得的α-聚甲醛不含水，整個生產(chǎn)操作簡單，生產(chǎn)成本低，可以廣泛用于聚甲醛、聚甲氧基二甲醚等的生產(chǎn)中。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施方式對本技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠順利實(shí)施。

實(shí)施例1

1、一種α-聚甲醛的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

(1)將濃度為50％的甲醛加入雙螺桿聚合機(jī)中，邊抽真空脫水邊攪拌聚合，調(diào)節(jié)雙螺桿聚合機(jī)的轉(zhuǎn)速為40r/min，混煉4h，得初步聚合產(chǎn)物；

(2)單螺桿式擠出機(jī)輸入端連接雙螺桿聚合機(jī)的輸出端，單螺桿式擠出機(jī)輸出端連接雙螺桿捏合機(jī)輸入端，將上述初步聚合產(chǎn)物通過單螺桿式擠出機(jī)傳送至雙螺桿捏合機(jī)，單螺桿式擠出機(jī)邊傳送邊抽真空脫水；

(3)在初步聚合產(chǎn)物輸入雙螺桿捏合機(jī)的同時，在雙螺桿捏合機(jī)入口處加入溫度為90℃、濃度為80％的甲醛，邊攪拌邊抽真空脫水，捏合5h，其中甲醛的加入量與捏合機(jī)中初步聚合物的質(zhì)量比為1:2，捏合結(jié)束的產(chǎn)物從雙螺桿捏合機(jī)出口處擠出，再粉碎烘干，即制得所述α-聚甲醛。

2、熔體流動速率測試

熔體流動速率儀，用于測定熱塑性樹脂的熔體質(zhì)量流動速率(MFR)、熔體體積流動速率(MVR)和熔體密度，它不僅適用于熔融溫度較高的聚碳酸酯、尼龍、氟塑料、聚芳砜等工程塑料,也適用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS樹脂、聚甲醛樹脂等熔融溫度較低的塑料測試；測試方法為在一定溫度和負(fù)荷下，通過計(jì)算熔體每10分鐘通過標(biāo)準(zhǔn)口模的質(zhì)量或體積，從而得出熔體的流動速率，其數(shù)值可以表征熱塑性塑料在熔融狀態(tài)時的粘流特性。

將本實(shí)施例中制備的α-聚甲醛進(jìn)行熔體流動速率測試，測試α-聚甲醛的熔體質(zhì)量流動速率(MFR)，以聚甲醛和多聚甲醛參照，測得：

(1)多聚甲醛為低聚合度甲醛，聚合度為8～100，由于聚合度低，則在熔體流動速率儀中加熱即氣化，測不出熔體質(zhì)量流動速率；

(2)聚甲醛的聚合度在1000以上，測得聚甲醛的熔指數(shù)為：9g/min；

(3)本實(shí)施例α-聚甲醛的熔指數(shù)為：30g/min；從而推得本技術(shù)方案制的聚甲醛的聚合度范圍為300～500，為α-聚甲醛。

實(shí)施例2

(1)將濃度為60％的甲醛加入雙螺桿聚合機(jī)中，邊抽真空脫水邊攪拌聚合，調(diào)節(jié)雙螺桿聚合機(jī)的轉(zhuǎn)速為20r/min，混煉6h，得初步聚合產(chǎn)物；

(2)雙螺桿式擠出機(jī)輸入端連接雙螺桿聚合機(jī)的輸出端，雙螺桿式擠出機(jī)輸出端連接雙螺桿捏合機(jī)輸入端，將上述初步聚合產(chǎn)物通過雙螺桿式擠出機(jī)傳送至雙螺桿捏合機(jī)，雙螺桿式擠出機(jī)邊傳送邊抽真空脫水；

(3)在初步聚合產(chǎn)物輸入雙螺桿捏合機(jī)的同時，在雙螺桿捏合機(jī)入口處加入溫度為50℃、濃度為50％的甲醛，邊攪拌邊抽真空脫水，捏合4h，其中甲醛的加入量與捏合機(jī)中初步聚合物的質(zhì)量比為1:4，捏合結(jié)束的產(chǎn)物從雙螺桿捏合機(jī)出口處擠出，再粉碎烘干，即制得所述α-聚甲醛。

實(shí)施例3

(1)將濃度為80％的甲醛加入雙螺桿聚合機(jī)中，邊抽真空脫水邊攪拌聚合，調(diào)節(jié)雙螺桿聚合機(jī)的轉(zhuǎn)速為80r/min，混煉8h，得初步聚合產(chǎn)物；

(2)多螺桿式擠出機(jī)輸入端連接雙螺桿聚合機(jī)的輸出端，多螺桿式擠出機(jī)輸出端連接雙螺桿捏合機(jī)輸入端，將上述初步聚合產(chǎn)物通過多螺桿式擠出機(jī)傳送至雙螺桿捏合機(jī)，多螺桿式擠出機(jī)邊傳送邊抽真空脫水；

(3)在初步聚合產(chǎn)物輸入雙螺桿捏合機(jī)的同時，在雙螺桿捏合機(jī)入口處加入溫度為80℃、濃度為60％的甲醛，邊攪拌邊抽真空脫水，捏合8h，其中甲醛的加入量與捏合機(jī)中初步聚合物的質(zhì)量比為1:5，捏合結(jié)束的產(chǎn)物從雙螺桿捏合機(jī)出口處擠出，再粉碎烘干，即制得所述α-聚甲醛。

上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。