一種苯丙膠乳的制備方法及丙苯膠乳的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種苯丙膠乳的制備方法及丙苯膠乳，屬于人造膠乳化工制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的草坪膠通常是羧基丁苯膠乳來制備，羧基丁苯膠乳是由苯乙烯和丁二烯等 聚合單體加少量羧酸及其它助劑經(jīng)乳液共聚而得。
[0003]然而作為羧基丁苯膠乳的主要聚合單體的丁二烯反應(yīng)時為氣體，與其它單體反應(yīng) 時為氣液反應(yīng)，這導(dǎo)致反應(yīng)不可能非常充分，阻礙了轉(zhuǎn)化率的進一步提高，使得膠乳中含有 一定量的未反應(yīng)的苯乙烯和丁二烯，特別是苯乙烯具有一定的毒性，目前"毒跑道"事件就 是使用了一些轉(zhuǎn)化率較低的羧基丁苯膠乳導(dǎo)致的。
[0004]苯丙膠乳則是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助劑，通過乳液聚合生成的共 聚物，具有耐水、耐油、耐熱、耐老化的特性。由于其聚合單體全部為液體，因而反應(yīng)更為充 分，最終得到的得膠乳中未反應(yīng)的單體量能夠控制得非常少。
[0005]然而現(xiàn)有的苯丙膠乳的制備方法中，苯丙膠乳的粒徑分布范圍大并且分子量不均 勾，而導(dǎo)致性能不夠穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中粒徑分布范圍大和分子量不均 勻的問題，從而提供一種粒徑分布范圍小和分子量更加均勻的性能穩(wěn)定的苯丙膠乳的制備 方法及苯丙膠乳。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種苯丙膠乳的制備方法，使用以下原料：以質(zhì) 量份數(shù)計，包括：以100份聚合單體計、1-2份乳化劑、70-100份去離子水、0.3-0.9份分子量 調(diào)節(jié)劑、0.6-1.8份引發(fā)劑、1.2-2.4份種子乳液；
[0008] 所述聚合單體為丙烯酸酯30-50份，苯乙烯48-62份，丙烯酸2-8份；
[0009] 包括以下步驟：
[0010]S1:將35-55%的去離子水，15-35%的引發(fā)劑，20-40%的乳化劑和50-80%的聚合 單體進行混勻獲得預(yù)制乳液；
[0011] S2:將種子乳液、剩余的引發(fā)劑、剩余的乳化劑、剩余的混合單體和剩余的去離子 水放入真空條件下的反應(yīng)容器中，向反應(yīng)容器內(nèi)通入水蒸汽使溫度升溫到65-80°C，反應(yīng) 0.8-1.2h；
[0012] S3:將所述預(yù)制乳液加入到反應(yīng)容器中，通入水蒸汽使溫度升溫到75-85°C，繼續(xù) 反應(yīng)1.8-2.5h，反應(yīng)完畢后用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)膠乳PH值到7-8;
[0013] S4:將反應(yīng)容器內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)入脫氣容器內(nèi)進行脫氣，脫氣完畢后將脫氣容器內(nèi)物質(zhì) 壓入混批容器內(nèi)，待溫度降低到30-50°C后，進行打包出料，得到苯丙膠乳。
[0014] 本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，所述水蒸汽的溫度為150-180°C。
[0015]本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，所述水蒸汽以25-45m/s的噴射速度傾斜噴入反應(yīng) 容器內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，所述水蒸汽的噴射方向與水平面形成9-15°夾角。
[0017]本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，在所述S2步驟中，將種子乳液、剩余的引發(fā)劑、剩 余的乳化劑、剩余的混合單體和剩余的去離子水放入真空條件下的反應(yīng)容器中時，向反應(yīng) 容器內(nèi)通入N2，犯通入量為40-60kg/h，流速為10-25m/s，并使反應(yīng)容器內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn) 速保持在10-15轉(zhuǎn)/min。
[0018]本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，在所述S2步驟中，向反應(yīng)容器內(nèi)通入水蒸汽使溫 度升溫到65-80°C時，每噸的苯丙膠乳生產(chǎn)量的水蒸汽加入量為120-210kg/h，并在反應(yīng)過 程中，使反應(yīng)容器內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn)速保持在20-35轉(zhuǎn)/min。
[0019] 本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，在所述S3步驟中，通入水蒸汽使溫度升溫到75-85 °(3時，每噸的苯丙膠乳生產(chǎn)量的水蒸汽加入量為80-100kg/h，并在反應(yīng)過程中，使反應(yīng)容器 內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn)速保持在25-40轉(zhuǎn)/min。
[0020] 本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，在所述S5步驟中，脫氣容器內(nèi)進行脫氣時，脫氣容 器的壓強為不大于-0.IMPa，脫氣時間為1.5-2h。
[0021] 本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，在所述S5步驟中，脫氣容器內(nèi)進行脫氣時，向脫氣 容器中通入每噸苯丙膠乳生產(chǎn)量15_25kg/h的水蒸汽，脫氣容器底部通入N2。
[0022] 本發(fā)明還提供一種苯丙膠乳，通過上述的苯丙膠乳的制備方法制備得到。
[0023]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：
[0024] (1)本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，通過高速水蒸汽來為苯丙膠乳的反應(yīng)來提供 反應(yīng)熱能，水蒸汽冷卻后轉(zhuǎn)化為高溫的去離子水，并且高速的水蒸汽還驅(qū)動反應(yīng)容器內(nèi)液 體旋轉(zhuǎn)，反應(yīng)容器內(nèi)液體被水蒸汽流沖散形成大量的微小汽、水組合體，推動反應(yīng)容器內(nèi)物 料快速流動，并且與機械攪拌相配合，使反應(yīng)容器內(nèi)物質(zhì)和溫度分布均勻，通過聚合反應(yīng)的 發(fā)生也很均勻，因而最終產(chǎn)物苯丙膠乳的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，分子量容易控制，粒徑分布更加集 中，使單體的轉(zhuǎn)化率達到99%以上，膠乳中未反應(yīng)聚合單體含量非常少，制得的苯丙膠乳更 為環(huán)保。
[0025] (2)本發(fā)明的苯丙膠乳的制備方法，通過對水蒸汽加入量參數(shù)的選擇保證了水蒸 汽能夠帶來足夠的熱能來對反應(yīng)物進行加熱，控制升溫速度，并且與通汽時間配合可控制 加熱終點溫度和水蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)槿ルx子水的量;對噴射速度參數(shù)的選擇保證了水蒸汽有足夠 的動能使反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物發(fā)生攪拌，同時又不會因為攪拌過于猛烈而影響聚合反應(yīng)的進 行;對通汽時間的參數(shù)的選擇，保證了反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)物的攪拌時間，保證溫度和反應(yīng)物的 均勻。
【附圖說明】
[0026]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合 附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0027]圖1是本發(fā)明一種實施例的聚合釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中附圖標(biāo)記表示為：1-罐體;21-轉(zhuǎn)軸;22-槳葉；23-弓形槳葉；31-氣道;32-主通 道;33-側(cè)通道;34-豎直噴口。
【具體實施方式】
[0029] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)說明本發(fā)明的具體 實施方式。
[0030] 實施例1
[0031 ]本實施例提供一種苯丙膠乳的制備方法：
[0032]使用以下原料：以質(zhì)量份數(shù)計，包括：以100份聚合單體計、1份乳化劑、70份去離子 水、0.3份分子量調(diào)節(jié)劑、0.6份引發(fā)劑、1.2份種子乳液；
[0033]所述聚合單體為丙烯酸酯30份，苯乙烯62份，丙烯酸8份；
[0034] 包括以下步驟：
[0035]S1:將35 %的去離子水，15 %的引發(fā)劑，20 %的乳化劑和50 %的聚合單體進行混勻 獲得預(yù)制乳液；
[0036] S2:將種子乳液、剩余的引發(fā)劑、剩余的乳化劑、剩余的混合單體和剩余的去離子 水加入真空條件下的反應(yīng)容器中，在加入過程中向反應(yīng)容器內(nèi)通入N2，N2通入量為40kg/h， 流速為l〇m/S，并使反應(yīng)容器內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn)速保持在10轉(zhuǎn)/min，加入完畢后，向反應(yīng)容 器內(nèi)通入水蒸汽使溫度升溫到65°C，反應(yīng)0.8h，每噸的苯丙膠乳生產(chǎn)量的水蒸汽加入量控 制在120kg/h，并在反應(yīng)過程中，使反應(yīng)容器內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn)速保持在20轉(zhuǎn)/min;
[0037] S3:將所述預(yù)制乳液加入到反應(yīng)容器中，通入水蒸汽使溫度升溫到75°C，繼續(xù)反應(yīng) 1.8h，每噸的苯丙膠乳生產(chǎn)量的水蒸汽加入量控制為80kg/h，并在反應(yīng)過程中，使反應(yīng)容器 內(nèi)的攪拌槳葉的轉(zhuǎn)速保持在25轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)完畢后用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)膠乳PH值到7;<