一種工業(yè)化連續(xù)脫除sebs膠液或sbs膠液中堿性雜質(zhì)的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子SEBS或SBS材料的制備工藝領域，具體涉及一種工業(yè)化連續(xù)脫 除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝。
【背景技術】
[0002] 巴陵牌SEBS產(chǎn)品采用有自主知識產(chǎn)權的技術開發(fā)，填補了國內(nèi)橡膠行業(yè)的空白。 SEBS產(chǎn)品是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物氫化之后的產(chǎn)品，具有優(yōu)異的耐老化性能和高低溫 性能，廣泛應用于電線電纜、汽車零件、玩具、粘合劑及高聚物改性等多個領域。SEBS產(chǎn)品中 使用復合抗氧體系，具有較好的耐熱氧化及耐候性能，其包括一種亞磷酸酯類抗氧化劑和 一種酚類抗氧化劑。自2006年對SEBS進行工業(yè)化生產(chǎn)以來，先后使用2. 6. 4、6. 2. 6、TNP 等作為抗氧化劑，但效果均不理想，尤其在拓展國外市場的過程中，使用非環(huán)保型抗氧化劑 的SEBS產(chǎn)品無法進入歐盟市場。為此，巴陵公司對SEBS經(jīng)過反復試驗，最終選定了一種亞 磷酸酯類抗氧化劑和一種酚類抗氧化劑組成的復合抗氧化體系。
[0003] 此外，在SEBS聚合反應中，采用烷基鋰作為引發(fā)劑。在氫化過程中又采用烷基鋰 作為還原劑，因此，膠液中含有大量的鋰離子，復合抗氧體系中的酚類抗氧化劑與鋰離子接 觸后會失效，形成有色物質(zhì)，且SEBS產(chǎn)品在加工過程中必須經(jīng)高溫高壓的環(huán)境，這會導致 制品發(fā)黃，嚴重限制了巴陵牌SEBS產(chǎn)品的應用范圍，產(chǎn)品的經(jīng)濟效益大大降低。解決SEBS 產(chǎn)品加工顏色問題的關鍵在于將膠液純化，脫除膠液中含有的鋰離子等堿性雜質(zhì)。
[0004] 美國專利3, 780, 138公開了一種脫除殘余金屬催化劑的方法，其使用氧化劑和稀 的檸檬酸水溶液及低級脂肪醇萃取聚合物中的金屬離子，該方法需要使用大量的萃取劑， 且萃取時間長，相分離困難。其處理工序復雜，流程長，且易造成環(huán)境污染，此外，回收的溶 劑中帶有低級脂肪醇難以脫除，后者在聚合反應中將成為鏈終止劑，對聚合反應不利。
[0005] 中國專利CN1027172C公開了一種從不飽和聚合物加氫后的膠液中脫除殘余催化 劑的方法，其采用氧化劑與二元酸共同作用除去加氫催化劑，沉淀劑所用溶劑為多烷基二 醇醚和水的混合物，采用該方法雖然對聚合物中殘余催化劑脫除效率較高，但需用到過濾 分離技術，過濾法分離效率低、操作復雜，濾布容易堵塞，有一定的局限性。
[0006] 化學反應工程與工藝，張國娟、李傳清等在SEBS脫鎳的反應級數(shù)研究，2012, 28 (3):275-277中描述了間歇或連續(xù)操作方式下采用檸檬酸法脫除SEBS催化劑，間歇操作方 式生產(chǎn)效率低；連續(xù)操作方式若單釜操作物料停留時間要求較長，否則催化劑脫除效率低， 而若多釜連續(xù)操作增加了反應流程及操作步驟，亦不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的發(fā)明人針對現(xiàn)有技術中脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝復 雜且難以有效脫除其中堿性物質(zhì)的現(xiàn)狀，提供了一種能夠簡單，可工業(yè)化連續(xù)化有效地脫 除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝。
[0008] 具體技術方案
[0009] -種工業(yè)化連續(xù)脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝，將去離子水和SEBS 膠液或SBS膠液連續(xù)加入到第一管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳化，出來的混合液與 連續(xù)加入的叔癸酸一起進入到第二管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳化，高度分散的混 合液進入置換釜，在攪拌作用下混合發(fā)生反應，生成的叔癸酸鋰鹽溶解在水相中，再經(jīng)高 速離心分離機對水相和膠液相進行分離；所述的第一管道式高剪切乳化機、第二管道式高 剪切乳化機、置換釜和高速離心分離機依次串聯(lián)，物料在高速離心分離機中的停留時間為 4. 2s-17s ;控制去離子水的加入量為SEBS膠液或SBS膠液體積的8%~10%，叔癸酸的羧基 與膠液中裡尚子摩爾量的60%~90%。
[0010] 物料在高速離心分離機中的停留時間為4. 2~17s。
[0011] 在優(yōu)選的停留時間范圍內(nèi)既能夠保證離心脫水機的正常運行，實現(xiàn)工業(yè)化的連續(xù) 生產(chǎn)，又能獲得良好的脫除效果。
[0012] 所述混合反應時間優(yōu)選為20~30分鐘。通過控制合適的混合反應時間，能夠使 叔癸酸與鋰離子充分接觸反應，又能夠提高生產(chǎn)效率和工業(yè)化產(chǎn)能。
[0013] 所述剪切乳化為連續(xù)過程，剪切的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為800-1000r/min。在上述優(yōu)選轉(zhuǎn)速 內(nèi)，能夠獲得良好的乳化效果，且不會增加電機負荷，降低能耗。
[0014] 反應的攪拌轉(zhuǎn)速優(yōu)選為80-100r/min。在上述優(yōu)選轉(zhuǎn)速下，既能更好的滿足混合需 求，也能降低電耗。
[0015] 高速離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為4500-5000r/min。在上述優(yōu)選轉(zhuǎn)速下，既能更好的膠 液和水的分離效果，也能降低電耗，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。
[0016] 本發(fā)明使用的管道式高剪切乳化機優(yōu)選型號為ME4150-3,功率110KW，轉(zhuǎn)速可 調(diào)；使用的高速離心分離機優(yōu)選型號為BD120PCR，轉(zhuǎn)速4800r/min，功率67KW。
[0017] 本發(fā)明的原理和有益效果
[0018] 本發(fā)明通過選取合適的脫除物及加入量并設計合理的工藝，使以鋰離子為代表的 堿性雜質(zhì)的含量由90mg/kg左右降低到8mg/kg以下，達到了連續(xù)并高效脫除產(chǎn)品中以鋰 離子為代表的堿性雜質(zhì)的目的。本發(fā)明不僅解決了膠液與水需要充分混合，然后迅速分離 的問題；且本發(fā)明將兩臺管道式高剪切乳化機串聯(lián)運行，使膠液與去離子水、叔癸酸充分乳 化，最大限度地增加叔癸酸與膠液中堿性物質(zhì)鋰離子的接觸機會，同時保證叔癸酸鋰鹽能 順利溶解在水相中，再使用高速離心分離機對乳化的水和膠液進行分離，高速離心分離機 采取連續(xù)進料方式運行，物料停留時間4. 2~17秒，適合SEBS或SBS產(chǎn)品工業(yè)化規(guī)模連續(xù) 操作。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝圖；
[0020] 如圖1所示，使用ME4150-3型管道式高剪切乳化機兩臺串聯(lián)運行，使膠液與去離 子水、叔癸酸充分乳化，最大限度地增加叔癸酸與膠液中堿性物質(zhì)鋰離子的接觸機會，同時 保證叔癸酸鋰鹽能順利溶解在水相中，再使用BD120PCR型高速離心分離機對乳化的水和 膠液進行分離，高速離心分離機采取連續(xù)進料方式運行，物料停留時間4. 2~17秒，適合 SEBS產(chǎn)品工業(yè)化規(guī)模連續(xù)操作。 具體實施例
[0021] 實施例1
[0022] 將去離子水和SEBS膠液連續(xù)加入到第一管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳 化，控制去離子水的加入量為SEBS膠液體積的8%~10%，出來的混合液與連續(xù)加入的叔 癸酸一起進入到第二管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳化，叔癸酸的羧基與膠液中鋰 離子摩爾比為〇. 6~0. 9:1，將分散好的混合液輸入至置換釜中，在攪拌作用下反應20~ 30min，生成的叔癸酸鋰鹽溶解在水相中，由置換釜輸出的混合相再經(jīng)高速離心分離機對分 離水相和膠液相，從而得到去雜后的SEBS膠液和水相；所述的第一管道式高剪切乳化機、 第二管道式高剪切乳化機、置換釜和高速離心分離機依次串聯(lián)，物料在高速離心分離機中 的停留時間為4. 2s-17s。
[0023] 此外，SEBS膠液中含有的堿性物質(zhì)均是在聚合反應中引入，加氫過程沒有新增堿 性物質(zhì)，所以本發(fā)明同樣適用于聚合后SBS膠液的堿性雜質(zhì)脫除，并能獲得同樣的脫除效 果。
[0024] 本發(fā)明在改善SEBS產(chǎn)品加工顏色的同時對產(chǎn)品性能沒有影響，具體結果如表1所 /Jn 〇
[0025] 表1采用本發(fā)明工藝前后巴陵牌SEBS YH-503產(chǎn)品性能
[0026]
【主權項】
1. 一種工業(yè)化連續(xù)脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝，將去離子水和SEBS 膠液或SBS膠液連續(xù)加入到第一管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳化，出來的混合液與 連續(xù)加入的叔癸酸一起進入到第二管道式高速剪切乳化機中充分剪切乳化，將分散好的混 合液輸入至置換釜中，在攪拌作用下反應生成的叔癸酸鋰鹽溶解在水相中，由置換釜輸出 的混合相再經(jīng)高速離心分離機對分離水相和膠液相，從而得到去雜后的SEBS膠液或SBS膠 液和水相；所述的第一管道式高剪切乳化機、第二管道式高剪切乳化機、置換釜和高速離心 分離機依次串聯(lián)，物料在高速離心分離機中的停留時間為4. 2s-17s ;控制去離子水的加入 量為SEBS膠液或SBS膠液體積的8%~10%，叔癸酸的羧基與膠液中鋰離子摩爾量的60%~ 90%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述的反應時間為20~30分鐘。
3. 根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述的兩次剪切乳化均為連續(xù)過程，剪切 的轉(zhuǎn)速為 800-1000r/min。
4. 根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述的反應的攪拌轉(zhuǎn)速為80-100r/min。
5. 根據(jù)權利要求1-4任一項所述的工藝，其特征在于，離心分離的轉(zhuǎn)速為4500-5000r/ min〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工業(yè)化連續(xù)脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工藝。通過將去離子水與膠液乳化與叔癸酸與膠液乳化的乳化機串聯(lián)運行，并在其后使用高速離心分離機對乳化的水和膠液進行分離，且通過使高速離心分離機采取連續(xù)進料方式運行，連續(xù)并有效地脫除SEBS膠液或SBS膠液中的鋰離子等堿性雜質(zhì)，本工藝簡單高效，適合脫除SEBS膠液或SBS膠液中堿性雜質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08F6-00, C08F8-04, C08F297-04
【公開號】CN104861131
【申請?zhí)枴緾N201410063147
【發(fā)明人】王旭, 邢立江, 李望明, 張旭, 劉祥
【申請人】中國石油化工股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年2月25日