[发明专利]一种制备粒状反式异戊橡胶的连续化生产方法及装置

说明书

本发明涉及一种制备粒状反式异戊橡胶的连续化生产方法及装置，生产方法，包括预聚、聚合步骤，聚合完成后的物料经离心实现固液初步分离，然后进行干燥，干燥后对同一催化剂体系的多个聚合物料进行掺混，掺混后实现造粒。本发明无溶剂，无低温预聚，无粉尘污染，产品质量稳定均一，大大提高了自动化程度，提升了单体转化效率及生产效率，降低了原料成本，未反应的原料无需分离直接送至中转装置回收利用，回收成本低且容易实现，降低了生产成本，提高了产品质量，所制备反式异戊橡胶的反式含量在99％以上，能满足国内外用户的要求。

技术领域

本发明涉及一种制备粒状反式异戊橡胶的连续化生产方法及装置。

背景技术

反式异戊橡胶的合成自上世纪50年代开始有专利和报道。60-80年代，加拿大、英国、日本、俄罗斯等国家陆续有中试装置建成，但当时由于反式异戊橡胶生产方法均是采用钒或钒/钛混合体系为催化剂，在芳烃或脂肪溶剂中进行溶液聚合，其催化剂活性低，胶液粘度很高，大量溶剂需回收精制，聚合物需反复后处理以脱除催化剂残渣等，工艺流程复杂，能耗、物耗均很高，且装置规模较小，因此生产成本很高，限制了反式异戊橡胶市场的发展。

目前，国外只有日本Kurary公司仍在生产，产品主要用于医用材料市场，价格约35美元/公斤，产量400t/a。

CN200610043556.4公开一种高反式-1，4-异戊橡胶的工业合成方法，采用TiCl₄/MgCl₂负载钛催化剂催化异戊二烯本体沉淀聚合，包括预聚合、聚合和脱挥干燥步骤，预聚温度为-10-10℃，产品为粉状，该技术存在如下问题：

1)一个预聚釜对应一个聚合釜，无法实现连续化生产，不同批次预聚釜催化活性中心及浓度会有所差异，同时分批次降温，须在一批次预聚釜放料完成后，再进行下一批次降温重复循环过程，存在大量能源消耗问题。

2)产品为粉状，密度小，结晶性强，容易团聚，输送、包装和使用过程中容易产生对环境的污染；并且不同批次的粉状产品门尼粘度分布均一性差，在下游客户使用过程汇总容易造成产品质量不稳定，同时加工过程中，更难塑化，粉状的产品在进入密炼机时，产生粘在腔体内壁及出料口出，在排胶后附在混炼胶表面，形成产品缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制备粒状反式异戊橡胶的连续化生产方法及装置，通过本技术方案，采用白油分散钛系非均相催化剂，无溶剂，无低温预聚，预聚温度提升至5-15℃，以异戊二烯为原料，在温度20-30℃,常压条件下合成反式异戊橡胶，采用返混料仓及气流输送系统直接造粒，不需要中间粉料产品，无粉尘污染，产品质量稳定均一。通过本技术方案，大大提高了自动化程度，提升了单体转化效率及生产效率，降低了原料成本，未反应的原料无需分离直接送至中转装置回收利用，回收成本低且容易实现，降低了生产成本，提高了产品质量，所制备反式异戊橡胶的反式含量在99％以上，能满足国内外用户的要求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制备粒状反式异戊橡胶的连续化生产方法，包括预聚、聚合步骤，聚合完成后的物料经离心实现固液初步分离，然后进行干燥，干燥后对同一催化剂体系的多个聚合物料进行掺混，掺混后实现造粒。

作为进一步的技术方案，物料经离心后单体含量为5-20％。

作为进一步的技术方案，物料经干燥后挥发分含量低于0.5％。

作为进一步的技术方案，预聚的催化剂为Ziegler-Natta催化剂，该催化剂包括以下组分：(1)含钛的固体催化剂活性组分；(2)有机铝化合物助催化剂组分。

作为进一步的技术方案，含钛的固体催化剂活性组分在进入预聚步骤之前先进行预分散，分散剂为白油。