[发明专利]一种制备ABS的装置及方法

权利要求书

1.一种制备ABS的装置，包括预接触器1、预接触器2、多级聚合器、列管后聚合器，所述接触器1与预接触器2连接，预接触器2与多级聚合器连接，多级聚合器与列管后聚合器；其中，预接触器1用于将聚丁二烯橡胶与苯乙烯混合成的胶液与丙烯腈、化学助剂混合接触，发生聚合反应；预接触器2用于将预接触器1的出料与丙烯腈、化学助剂混合接触，继续发生聚合反应，或将预接触器1的出料直接与化学助剂混合接触，在预接触器2中继续发生聚合反应；所述多级聚合器用于将预接触器2的出料继续进行接枝聚合；所述列管后聚合器能保证ABS转化率达到预期要求，同时确保生成的ABS产品品质稳定。

2.根据权利要求1所述的一种制备ABS的方法，其特征在于：

进料各组分范围值是占总进料量的值，分别是：15—20％乙苯、8—13％橡胶、5—20％丙烯腈和50—65％苯乙烯，化学助剂：引发剂0.01—0.03％，链转移剂0.05—0.3％，抗氧化剂0.15—0.3％；其中，丙烯腈分两股分别进入预接触器1和预接触器2；具体步骤如下：

1)将聚丁二烯橡胶粉碎成橡胶碎与苯乙烯、稀释剂混合成胶液，经升温后进入所述的预接触器1，升温后的胶液与第一股丙烯腈、引发剂、抗氧化剂混合接触；控制预接触器1的操作压力为0.8MPag，搅拌速率为20rpm；预接触器1是内带有搅拌器的全混釜反应器，反应器的高径比2—3，预接触器1采用夹套结构，夹套内介质是导热油，通过导热油的循环，不断地带走反应放出的热量；苯乙烯、丙烯腈单体聚合转化率不超过其橡胶含量百分比，使橡胶相在预接触器1中仍为连续相，不发生相转变，同时控制预接触器1的反应温度恒定，此时单体聚合放出的热量刚好将进料温度升至聚合反应所需温度，实现反应放热与进料升温吸热之平衡，夹套结构中介质仅起到维稳微调反应器温度的作用，实现节能；

2)从预接触器1出来的胶液进入预接触器2，与另一股丙烯腈、链转移剂混合接触，反应温度控制在110℃，操作压力为0.78MPag，搅拌速率为30rpm；预接触器2的结构型式与预接触器1相同，预接触器2的高径比2.5—3.5，外壁采用夹套结构，夹套层介质是导热油，苯乙烯继续和丙烯腈单体发生聚合反应，直至完成相转变；其中，进入预接触器1的丙烯腈占总丙烯腈流量的80％，进入预接触器2的丙烯腈占总丙烯腈流量占20％；

3)所述的预接触器2与多级聚合器1、多级聚合器2相连，多级聚合器1、多级聚合器2是内带搅拌器的平推流反应器，外壁采用夹套结构，夹套内介质是导热油，两个多级聚合器之间能串联也能并联；在预接触器2完成了相转变的反应物料进入多级聚合器1中，反应物料与链转移剂混合，进入多级聚合器2，多级聚合器的操作温度为125-150℃，操作压力0.75MPag，搅拌速率为10rpm；此时橡胶作为分散相已被充分接枝，橡胶颗粒表面接枝了大量的单体共聚物以提高两相之间的界面结合力，多级聚合器内部温度沿轴向呈梯度分布，通过夹套冷却的方式及时撤走聚合反应放出的热量，避免局部过度反应导致聚合物爆聚，造成搅拌设备动力不足，甚至造成反应器设备损害的问题；

4)从多级聚合器出来的物料进入列管后聚合器，列管后聚合器采用列管反应器的结构型式，物料在列管入口被分散于各列管中，更好地增加了物料与列管间的介质的接触面积，使得反应热及时被管间介质导热油撤走，列管后聚合器的温度控制在165-180℃，操作压力为0.62MPag；深化橡胶粒子与单体共聚物的接枝交联；通过列管后聚合器能保证ABS转化率达到预期要求，同时确保生成的ABS产品品质稳定。

3.根据权利要求1所述的一种制备ABS的方法，其特征在于：

进料各组分范围值是占总进料量的值，分别是：15—20％乙苯、8—13％橡胶、5—20％丙烯腈和50—65％苯乙烯；化学助剂：引发剂占0.01—0.03％，链转移剂占0.05—0.3％，抗氧化剂占0.15—0.3％；其中，丙烯腈一次性加入预接触器1；具体步骤如下：

1)将聚丁二烯橡胶粉碎成橡胶碎与苯乙烯、稀释剂混合成胶液，经升温后进入所述的预接触器1，升温后的胶液与丙烯腈、引发剂、抗氧化剂混合接触；控制预接触器1的操作压力为0.8MPag，搅拌速率为20rpm；预接触器1是内带有搅拌器的全混釜反应器，反应器的高径比2—3，预接触器1的外壁采用夹套结构，夹套层介质是导热油，通过导热油的循环，不断地带走反应放出的热量；苯乙烯、丙烯腈单体聚合转化率不超过其橡胶含量百分比，使橡胶相在预接触器1中仍为连续相，不发生相转变，同时控制预接触器1的反应器温度恒定，此时单体聚合放出的热量刚好将进料温度升至聚合反应所需温度，实现反应放热与进料升温吸热之平衡，夹套结构中介质仅起到维稳微调反应器温度的作用；

2)从预接触器1出来的胶液进入预接触器2，与链转移剂混合接触，反应温度控制在110℃，操作压力为0.78MPag，搅拌速率为30rpm；预接触器2的结构形式与预接触器1相同，预接触器2的高径比2.5—3.5，外壁采用夹套结构，夹套层介质是导热油，苯乙烯继续和丙烯腈单体发生聚合反应，直至完成相转变；其中，进入预接触器1的丙烯腈占总丙烯腈流量的80％，进入预接触器2的丙烯腈总丙烯腈流量占20％；

3)所述的预接触器2与多级聚合器1、多级聚合器2相连，多级聚合器1、多级聚合器2是内带搅拌器的平推流反应器，外壁采用夹套结构，夹套介质是导热油，两个多级聚合器之间能串联也能并联；在预接触器2完成了相转变的反应物料进入多级聚合器1中，反应物料与链转移剂混合，进入多级聚合器2，多级聚合器的操作温度为125-150℃，操作压力0.75MPag，搅拌速率为10rpm；此时橡胶作为分散相已被充分接枝，橡胶颗粒表面接枝了大量的单体共聚物以提高两相之间的界面结合力，多级聚合器内部温度沿轴向呈梯度分布，通过夹套冷却的方式及时撤走聚合反应放出的热量，避免局部过度反应导致聚合物爆聚，造成搅拌设备动力不足，甚至造成反应器设备损害的问题；

4)从多级聚合器出来的物料进入列管后聚合器，列管后聚合器采用列管反应器的结构型式，物料在列管入口被分散于各列管中，更好地增加了物料与列管间的介质的接触面积，使得反应热及时被管间介质导热油撤走，列管后聚合器的温度控制在165-180℃，操作压力为0.62Mpag；深化橡胶粒子与单体共聚物的接枝交联；通过列管后聚合器能保证ABS转化率达到预期要求，同时确保生成的ABS产品品质稳定。