[发明专利]一种水溶性聚合物的连续化生产方法

说明书

技术领域

    本发明属于化学领域，提供一种水溶性聚合物的连续化生产方法。

背景技术

随着我国工业日新月异的发展，水资源的污染和紧缺也面临着严峻的考验，成为制约可持续发展的关键因素。我国水资源总量虽处于世界前列，仅次于巴西、加拿大、前苏联、美国和印尼，占世界第六位，但人均水资源占有量仅为世界平均值的1/4，位于第110位，属于水资源贫乏国家。全国617个大中城市约有300多城市缺水，占城市总数的50%。

针对水资源的紧缺，除加强污水治理和再利用外，还需采取保护水资源、节约用水措施，因此水处理显得尤为重要，其作为一门跨学科跨专业的综合技术将在污水治理、水资源处理循环利用中发挥独特和重要的作用。在工业用水中，用于冷却降温的水约占总量的80~90%，因而冷却水的供需情况直接影响整个工业用水的供需计划。冷却水的循环使用可直接提高水的利用率，达到节约水资源的目的。工业冷却水的循环利用次数增多，冷却水中的金属离子钙、镁等沉积结垢，并形成腐蚀，不但影响传热效率，严重时造成重大事故，因此在冷却水的循环利用中对其进行缓蚀阻垢杀菌处理是解决上述问题的最直接最有效的方法。

水处理助剂产业应运而生，最初的发展中磷系药剂因其良好的阻垢性和缓蚀性得到长期的广泛使用。但随着领域内研究的加深发现含磷水的排放给自然水体造成富营养化，促进菌藻滋生形成“赤潮”，因此发达国家已提出禁磷限磷措施，如德国要求磷的排放≤1mg/L，我国污水排放标准也对磷的排放量做了限制。未来的阻垢剂将向着绿色环保型方向发展，加强无磷或少磷的高效阻垢剂的研究，特别是在苛刻条件下仍能发挥效能的高效阻垢剂，开发具有阻垢和缓蚀双重功效的无磷产品有重大的经济和社会效益。

中低分子量的水溶性聚合物具有阻垢缓蚀性能好、耐热性高、毒性小、使用方便等优点而成为近年来研究的重点，势必逐渐成为磷系阻垢缓蚀剂的替代品。

水溶性聚合物包括很多种，它们既可以是均聚物，也可以是共聚物，对共聚物而言，其可以从二元共聚到三元、四元，甚至更多元的共聚，共聚物单体包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、马来酸酐、醋酸乙烯、磺化苯乙烯、异戊二烯磺酸盐、丙烯酸磺酸盐等。

现有的水溶性聚合物大多采用间歇釜式反应，生产效率低，反应热难以转移，温度控制较困难，容易发生瞬时高温爆聚，能耗高。并且传统聚合工艺大量使用链转移剂和溶剂，不仅增加了成本，而且分子链结合了链转移片段，从而微观改变了聚合物的结构影响聚合物的纯度和物理性质。并且所得产物平均分子量大，分子量分布宽，不同批次的产品性能相差较大。

发明内容

本发明提供了一种水溶性聚合物的连续化生产方法。重复利用反应热，降低能耗，提高生产效率，增加了产能，实现水溶性聚合物的大型工业化生产。

为实现上述目的所采取的工艺方法是将单体、去离子水、引发剂等原料于混料釜中混合均匀。将混合物料加入高压缓冲罐，然后以一定流量泵入高温高压反应釜反应，最后通过具有一定温度一定长度的管道充分反应后打入成品储罐。

具体通过以下工艺步骤实现：

(1)   将单体、去离子水、引发剂加入混料釜，搅拌混合均匀；

(2)   将混合好的物料加入高压缓冲罐，备用；

(3)   将混合物料泵入高温高压反应釜，高压条件下搅拌反应；

(4)   保持高温高压反应釜内物料占总体积1/2，将反应后的产物通过管道打入成品储罐。

上述一种水溶性聚合物的连续化生产方法，其特征在于：步骤(1)所述的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、衣康酸、马来酸酐、醋酸乙烯、磺化苯乙烯、异戊二烯磺酸盐、丙烯酸磺酸盐、丙烯酰胺基磺酸中的任意一种或两种及以上的单体混合物。