[其他]供高濃度聚合物體系進(jìn)行聚合反應(yīng)的反應(yīng)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86103852
• 申請(qǐng)日: 1986-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN86103852A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 希爾瓦諾·格爾迪尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃尼凱姆·埃拉斯托麥里公司
• 主分類號(hào): C08F2/60
• 分類號(hào): C08F2/60;C08F36/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發(fā)明涉及新構(gòu)思的適用于高濃度聚合物體系進(jìn)行聚合反應(yīng)的反應(yīng)器。

更具體地說，本發(fā)明與主要由具有垂直軸線并帶有上、下端蓋的園筒體構(gòu)成的反應(yīng)器有關(guān);該筒體上沿一母線有一直立的開口，使圓筒體內(nèi)腔與擠出機(jī)殼體相連通，擠出機(jī)殼體也具有垂直軸線并與反應(yīng)器連為一整體。

在聚合過程中，當(dāng)聚合物是以有機(jī)介質(zhì)中的溶液狀態(tài)生成或者是以懸浮物狀態(tài)生成時(shí)，如要使聚合物濃度盡可能提高，其聚合反應(yīng)器操作所能得到的好處是大家所知道的。這樣一種操作，特別是當(dāng)反應(yīng)器出口聚合物濃度提高時(shí)，可以節(jié)省大量的能量消耗。

然而，至今所有打算利用盡可能提高聚合物濃度以達(dá)到最大限度節(jié)約能量的方法都未得到具有工業(yè)價(jià)值的成果，因而聚合物是以有機(jī)物質(zhì)中的溶液狀態(tài)或懸浮物狀態(tài)生成的現(xiàn)有技術(shù)中，操作時(shí)其聚合物的重量濃度均不超過30%。而從理論上講，能實(shí)現(xiàn)節(jié)約能量的最佳操作條件是聚合物的重量濃度為60～70%。

由于高的聚合物濃度體系的操作在經(jīng)濟(jì)上不可取，因此就轉(zhuǎn)向采用流化床或者是水介質(zhì)中的乳化狀態(tài)或懸浮狀態(tài)的聚合過程以求解決問題。

然而在許多情況下，無論在水介質(zhì)中（例如是由于所采用的催化劑，例如齊格勒-納塔催化劑、陰離子催化劑、陽離子催化劑等的緣故）或者在流化床中（例如由于聚合物產(chǎn)品如普通的高彈體，由于粘度過大的緣故），聚合反應(yīng)都無法進(jìn)行操作。在這些情況下，現(xiàn)今工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)仍然在有機(jī)介質(zhì)中進(jìn)行，聚合物生成后仍以上述較低的濃度保留在其中，或以溶解狀態(tài)或以懸浮載體存在，并且未能克服前已扼要敘述的缺點(diǎn)。

以共軛二烯為一具體的例子，聚合大多在烴類溶液中進(jìn)行以便控制聚合溫度從而獲得分子量可以控制的不含或基本不含凝膠的可溶性直鏈聚合物。

與傳統(tǒng)的在溶液中進(jìn)行聚合的方法相比，共軛二烯的本體聚合，盡管具有在沒有或基本上沒有溶劑和稀釋劑的條件下進(jìn)行聚合的優(yōu)點(diǎn)，但在工業(yè)上并未得到有意義的進(jìn)展。

其原因可能是由于沒有找到合適的催化劑體系及/或由于處理高粘聚合物質(zhì)所帶來的工程上、流變學(xué)上及換熱問題上的困難所引起的。也即反應(yīng)熱必須以蒸發(fā)潛熱的形式由反應(yīng)介質(zhì)中抽出而且蒸汽由反應(yīng)體系中逸出的速度必須適度以防夾帶過多的聚合物以致堵塞反應(yīng)器出口。再則必須能夠準(zhǔn)確地控制反應(yīng)條件以消除聚合物生成過程中的不正常現(xiàn)象才行。

本專利申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)共軛二烯在本申請(qǐng)反應(yīng)器中進(jìn)行本體聚合有可能實(shí)現(xiàn)上述要求，以下還要進(jìn)一步闡述該反應(yīng)器的一些其它顯著的優(yōu)點(diǎn)，如自清潔能力及始終穩(wěn)定的內(nèi)部分層。

其實(shí)，本發(fā)明之目的是提供能在高的聚合物濃度體系中進(jìn)行聚合，特別是進(jìn)行共軛二烯的本體聚合和共聚的反應(yīng)器。

該反應(yīng)器在所附的圖中予以說明：

圖1是橫剖面總圖，

圖2是縱剖面總圖，

圖3是攪拌葉片的詳圖。

該反應(yīng)器重要是由具有垂直軸線并帶有上、下端蓋的筒體1構(gòu)成，在筒體上沿一母線開有沿直立軸線的孔2。該孔使筒體內(nèi)腔與擠出機(jī)的殼體3相連通。擠出機(jī)的殼體軸線也是垂直的并且與反應(yīng)器連成一整體。

參看附圖進(jìn)一步說明，反應(yīng)器備有一垂直軸的攪拌器，其軸由反應(yīng)器底部或頂部伸入反應(yīng)器內(nèi)部。軸上固定有一個(gè)或多個(gè)垂直于立軸的輻臂4。每個(gè)輻臂上又支承著一定數(shù)量的葉片5。

這些葉片的形狀呈上大下小的楔形狀，以便在攪拌器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生向著反應(yīng)器底部的推力。

反應(yīng)器還備有一組或多組固定葉片6，位于上述攪拌葉片5所未占據(jù)的自由空間中。對(duì)著開孔2處的靜止葉片6與旋轉(zhuǎn)葉片5的相對(duì)位置的安排是使得靠近中心的旋轉(zhuǎn)葉片比靠近邊緣的旋轉(zhuǎn)葉片更先達(dá)到靜止葉片之間的位置。這樣安排的結(jié)果就使得旋轉(zhuǎn)葉片在旋轉(zhuǎn)過程中到達(dá)對(duì)著開孔的靜止葉片時(shí)，能對(duì)反應(yīng)器中的介質(zhì)產(chǎn)生向著周邊也因而就是向著開孔2的推力。

對(duì)于反應(yīng)器其它區(qū)域的靜止葉片的布置，可以使得旋轉(zhuǎn)葉片同時(shí)到達(dá)靜止葉片布置的地方，也可以按照上述模式先后到達(dá)，但總是以能向周邊輸送的總速率為主。

攪拌軸備有一外套11，由一個(gè)與反應(yīng)器底蓋相連接的管子做成，其目的在于防止Weissenberg效應(yīng)。如果沒有這一層外套，旋轉(zhuǎn)軸與反應(yīng)介質(zhì)直接接觸就會(huì)產(chǎn)生Weissenberg效應(yīng)。

反應(yīng)器有一接管7以供加入聚合反應(yīng)所用之催化劑之用，其位置在攪拌軸套附近，還有另一個(gè)接管8供加入單體（或者單體及溶劑）之用。