PMMA溶液聚合生产工艺

PMMA溶液聚合生产工艺

苏建国

种添加剂的作用，对于PMMA的生产具有指导意义。

关键词：溶液聚合工艺

（黑龙江中盟龙新化工有限公司）

摘要：本文阐述了用MMA溶液聚合法生产PMMA的工艺特点以及各

用MMA生产PMMA的聚合方法有本体法、悬浮法、乳液法和

溶液法。前三种聚合法早已在国内外实现工业化生产，而我公司的溶液法生产模塑料则是由美国聚合物技术公司开发的新工艺。

1工艺简述

本溶液聚合法生产工艺包括下列几个工段1.1进料及添加剂制备

本工段包括三个单独的系统即单体制备和循环进料系统；第一级反映器进料、进料添加剂混合制备系统；添加剂制备系统。

1.2聚合脱挥发和循环回收

脱气的进料单体和循环液经过连续计量和过滤进入第一级反映器。在第一级反映器中部分聚合的物料用第泵连续输送到第二级反应器。脱挥发器是在真空下操作，用以脱除熔融粘稠聚合物中的未反应单体和溶剂。脱除的溶剂和未反应的单体经进化冷凝，然后循环回到进料脱器系统进而进入第一级反应器。

用聚合物挤压泵将聚合物从脱挥发器中经过静态混合器送入精制线。

1.3精制

经过脱挥发后熔融的聚合物经聚合物挤压泵从脱挥发室中泵出，由尾线添加剂计量泵将尾线添加剂注入到熔融的聚合物中。

熔融的聚合物从模头送到造粒系统，颗粒在一个振动的三网分离器中分出等级，将粉尘和较大的颗粒除掉，追终产品颗粒被输送到颗粒运输和储存工段。

1.4导热油系统

导热油系统为装置提供所需的全部热量。2溶液聚合法生产工艺特点①原料及能量消耗少，生产成本低。②生产稳定性和安全性好。

③公司的溶剂聚合工艺通过控制进料比例和使用高浓度溶剂，有效地控制了反应速度并能及时移出反映热，提高了该工艺的安全程度。

④通过选择组分和操作条件，保证了在容器壁上或输送管线中不会有聚合物积存。

⑤该反应系统能有效地利用引发剂、共聚物和链转移剂，并且在脱挥发过程减少了低分子量馏分的生成，保证了产品质量。

⑥不需污水处理设施。

⑦该工艺用反应热来加热第一反应器的进料，节约了能源。⑧用一个静态混合器来混合加入到精制的熔融聚合物中的尾线添加剂，混合不需要使聚合物受到剪切力或热损坏即可完成。因此消除了降解或黑色斑点的生成。

3溶剂和添加剂的作用3.1溶剂甲苯（上接第261页）

4.3安全可靠。原瓦斯抽采泵电源柜故障率高，接触器损耗快，变频改造后，性能优越保护齐全，操作简单、界面直观，可实时观察电机的各种参数，运行更可靠。

4.4延长设备使用寿命。启动转矩大、起停平稳，能实现瓦斯抽采泵电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能，消除了机械及电气冲击，通过对水环式真空泵的调频，使泵体在低负荷下运转，增加了瓦斯泵的使用寿命。

4.5节能降耗。实现变频无级调速，原运行方式下消耗的功率为额定功率（220kW）的70%，变频改造后运行方式为额定功率的20%左右，每小时可节电110kWh。

①由于甲苯的加入降低了反应物的粘度从而控制了凝胶效应，

有效地移除了反应热。

②大量甲苯的加入也大大提高了溶液聚合系统的安全性和操作的简便性。

③在溶液聚合过程中，链与溶剂转移是最重要的。链与溶剂转移的结果，减少了由于歧化而终止聚合物链的量，因此，增加了最终聚合物的热稳定性。

④甲苯还可以防止聚合物在反应器中和其它设备上聚合。3.2链转移剂正十二烷基硫醇

链与链转移剂的转移是系统中发生的主要转移反应，是一种高度活波的链转移剂，优先终止增长的单体链，生成一个稳定的端基，这样就使由于歧化机理而发生的终止的量最少，改善了聚合物的热稳定性。通过改善的量可调整产品的分子量。

3.3引发剂

加入到聚合进料物流中的引发剂在反应温度下分解，生成活波的自由基引发聚合。

实验表明，引发剂的用量影响着反应速度，聚合速率与引发剂浓度平方根成正比，动力学链长与引发剂浓度平方根成反比。因此确定引发剂的用量时要从这两个方面进行综合考虑。

4发展方向

用单体代替溶剂，聚合方法界于溶液和本体之间，这样相对来说就减少了溶剂的用量或者杜绝了溶剂，对产品质量的提高也是非常直接的，因为溶剂的存在或多或少都带入产品中，即使能全部移出必须增加成本，用单体代替溶剂，即改善产品质量提高生产效率又节约了能源。

需要解决的技术关键是：4.1聚合控制过程①反应热的移除。在聚合反应过程中，反应热的移出始终是难题，只要反应热移出及时，聚合反应就是在可控范围内，这些和物料的配比和、反应条件、设备的设计都是有关的。

②转化率的控制。

当反应热能及时有效地移出后，就要在物料的配比和、反应条件上下工夫了。这还涉及到引发剂和链转移剂的选择，它们之间的配比，还有和工艺条件的配和。

4.2循环回收过程

在循环回收过程中由于单体的大量的存在，防防止聚合物产生。

止聚合是首要任务。

5结束语

连续溶液聚合法生产PMMA有很多的优点，技术日趋成熟，在工业上已得到广泛的应用。

参考文献：

[1]潘祖仁《.高分子化学》，化学工业出版社.[2]大森英三《.丙烯酸酯及其合成物》，化学工业出版社.

4.6改造简单、施工周期短、投入资金少。5结论

经过对瓦斯抽采泵电控系统进行变频改造后，通过控制输入电源的频率即可改变电机的转速，从而控制瓦斯的流量。既可以保证瓦斯发电高效地运行，又可以杜绝资源浪费和环境污染。同时运行更安全、可靠，消除了机械及电气冲击，延长设备的使用寿命，节能降耗。

参考文献：

[1]张燕宾.变频器的主要电路及外接器件的选择，变频技术应用2010第二期.

[2]王栋.变频节能技术应用分析，中小企业管理与科技，2009年10月下旬.

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