一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，采用蒸餾冷凝分離的方法測(cè)定水相含量。其中，將乙烯丙烯聚合物溶液加熱至略高于乙烯丙烯聚合物溶液的溶劑與水的共沸點(diǎn)，待水隨溶劑共同蒸餾從聚合物溶液中分離出來(lái)，將分離出的水和溶劑收集，然后，使用分液漏斗得到水，并且對(duì)得到的水進(jìn)行定量測(cè)定。采用本發(fā)明專利技術(shù)的方法，將乙烯丙烯聚合物溶液加熱至共沸點(diǎn)時(shí)，待測(cè)的水即可隨溶劑共同蒸餾從聚合物溶液中分離出來(lái)，將其冷卻后收集，使用分液漏斗可得到水，然后便可對(duì)其進(jìn)行定量分析。本發(fā)明專利技術(shù)的方法工藝步驟簡(jiǎn)單，方便操作，水含量測(cè)定準(zhǔn)確性高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于乙丙橡膠
，特別涉及乙烯丙烯聚合物溶液水含量的測(cè)定方法。
技術(shù)介紹
乙丙橡膠是以乙烯和丙烯為基礎(chǔ)單體合成的共聚物。橡膠分子鏈中依單體單元組成不同，有二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠之分。目前，乙丙橡膠的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法三種。其中，溶液聚合工藝是當(dāng)今世界上乙丙橡膠生產(chǎn)的主導(dǎo)工藝，采用此工藝的裝置生產(chǎn)能力約占世界乙丙橡膠總生產(chǎn)能力的80％。溶液聚合是在既可以溶解產(chǎn)品，又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進(jìn)行的均相反應(yīng)，通常以直鏈烷烴為溶劑(如正己烷)。溶液聚合技術(shù)合成二元或三元共聚物最經(jīng)典的催化劑體系是齊格勒-納塔催化劑體系，主要由過(guò)渡金屬釩、鈦化合物和烷基鋁化合物組成(也稱V-Al體系)，其中VOCl3-1/2Al2(C2H5)3Cl3組合的催化劑體系最為普遍，也是目前工業(yè)上溶液聚合法乙烯、丙烯共聚反應(yīng)生產(chǎn)乙丙橡膠的基本催化體系。齊格勒-納塔催化劑體系多采用三氯氧釩為主催化劑、倍半鹵化烷基鋁為助催化劑以及提高催化劑活性的活化劑或促進(jìn)劑為催化體系，以正己烷等飽和烴為聚合溶劑，氫氣等化合物為分子量調(diào)節(jié)劑。由于反應(yīng)聚合度受溶液黏度升高的影響，即聚合度越高，溶液黏度越高，攪拌困難，因而必須在較低濃度下進(jìn)行共聚合反應(yīng)。溶液聚合工藝的生產(chǎn)過(guò)程通常以飽和烴(如正己烷、環(huán)己烷、苯及其它C5～C8烴)為溶劑，加入一定比例的催化劑，將乙烯、丙烯和二烯單體(如ENB)充分溶解于溶劑中進(jìn)行共聚合反應(yīng)。在一定的溫度(65℃以下)和壓力(0.4～0.7MPa)下，進(jìn)行單釜或多釜連續(xù)聚合。聚合物溶液(即乙烯丙烯聚合物溶液)經(jīng)過(guò)甲醇等失活劑使其中剩余的催化劑失去活性，通過(guò)閃蒸工藝脫除未反應(yīng)的
單體，再經(jīng)過(guò)堿水(如氫氧化鈉水溶液)和脫鹽水的洗滌后脫除殘留的催化劑，然后與過(guò)熱水混合后在汽提塔內(nèi)進(jìn)行汽提，以回收溶劑或過(guò)量的未反應(yīng)的第三單體；被提濃后的乙烯丙烯聚合物溶液，進(jìn)行壓縮、加熱，同時(shí)向聚合物溶液中通蒸汽以防止聚合物溶液粘附在管壁上。經(jīng)閃蒸干燥后，形成屑狀聚合物，再擠壓切粒后即得到乙丙橡膠成品。經(jīng)閃蒸出來(lái)的未反應(yīng)的單體再經(jīng)壓縮、回收精制可循環(huán)使用，汽提出來(lái)的溶劑和第三單體經(jīng)分離、脫水和精制后循環(huán)使用。此種聚合工藝由于聚合是在溶劑中進(jìn)行，傳質(zhì)傳熱受到限制，聚合物的總固物含量一般控制在6％～9％，最高達(dá)11％～14％，所以乙烯丙烯聚合物溶液中溶劑的含量通常在80％～90％。而在催化劑脫除過(guò)程中，由于采用堿水洗和水洗的方式，用于脫除催化劑的水有可能殘留在聚合物溶液中，尤其是當(dāng)聚合物溶液固含量較高或粘度較大時(shí)，水更易殘留，殘留的水量通常是較少的。這樣乙烯丙烯聚合物溶液中含有的是大量溶劑，少量、微量或極微量的水。聚合物溶液中殘留的水可能對(duì)系統(tǒng)的操作造成影響、對(duì)設(shè)備造成腐蝕以及使成品膠中的催化劑含量增加等。這些都是對(duì)工藝不利的因素。以正己烷為溶劑的乙烯丙烯聚合體系為例，首先因?yàn)檎和榈姆悬c(diǎn)為69℃，水的沸點(diǎn)為100℃，己烷與水的共沸點(diǎn)則為61.9℃。遠(yuǎn)低于正己烷的沸點(diǎn)，在將乙烯丙烯聚合物溶液加熱、閃蒸的過(guò)程中，正己烷可先于沸點(diǎn)揮發(fā)一部分，這樣對(duì)于系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性以及整個(gè)體系的物料熱量平衡帶來(lái)影響。其次，當(dāng)聚合物體系使用甲醇或水來(lái)失活后，當(dāng)有水存在時(shí)，VOCl3中的Cl在酸性的水溶液中以離子形式存在，體系整體呈酸性，而呈酸性的體系長(zhǎng)期的存在對(duì)設(shè)備管線會(huì)起到一定的腐蝕作用。最后，殘留的水會(huì)溶解一定量的催化劑，主要是V、Al等金屬離子，閃蒸后，水以及己烷被脫除，而殘留水所挾帶的這部分催化劑會(huì)一直留存直到物料被加工為成品膠，這就造成成品膠中催化劑含量的增加，最終會(huì)造成乙丙橡膠的性能發(fā)生變化，品質(zhì)下降。所以要盡可能脫除殘留的這部分水，而脫除水的效果，即聚合物溶液中最后殘留的水量就需要準(zhǔn)確的進(jìn)行定性及定量分析。而目前對(duì)于上述殘留水的定性定量分析還尚未有明確可行的方法。對(duì)于水含量的分析方法，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2366-2008，化工產(chǎn)品中水含量的
測(cè)定-氣相色譜法，規(guī)定了用氣相色譜法測(cè)定化工產(chǎn)品中水含量的試驗(yàn)方法。此標(biāo)準(zhǔn)適用于液體有機(jī)物水含量的測(cè)定，其中包括醇類、酮類、烴類、鹵代烴、酯類等。測(cè)定水含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的范圍為0.003％～1.0％。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11133-1989，液體石油產(chǎn)品水含量測(cè)定法(卡爾.費(fèi)休法)，此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用卡爾·費(fèi)休試劑進(jìn)行容量滴定來(lái)測(cè)定液體石油產(chǎn)品水含量的方法。此標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定水含量50～1000ppm的液體石油產(chǎn)品。游離堿、金屬氧化物、氧化劑、還原劑、無(wú)機(jī)含氧弱酸鹽、硫醇、某些簡(jiǎn)單含氮化合物以及與碘發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)對(duì)該測(cè)定有干擾，1ppm的硫(如硫醇)所引起的滴定誤差大約相當(dāng)于0.2ppm的水。有報(bào)道顯示可以用卡爾·費(fèi)休法測(cè)定橡膠中的水份。即將樣品在干燥的氮?dú)饬髦屑訜嶂?30℃—150℃,用自動(dòng)卡爾·費(fèi)休電量滴定裝置測(cè)定氣化的水分,與卡爾·費(fèi)休容量滴定法及加熱減量法相比,用這種方法可以測(cè)定制造輪胎的橡膠及各種摻合劑中的水分。乙烯丙烯聚合物是含有大量溶劑、聚合物組分而一定粘度的溶液，上述所提方法均不適用于對(duì)聚合物溶液的分析。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，采用蒸餾冷凝分離的方法測(cè)定水相含量。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，將乙烯丙烯聚合物溶液加熱至略高于乙烯丙烯聚合物溶液的溶劑與水的共沸點(diǎn)，待水隨溶劑共同蒸餾從聚合物溶液中分離出來(lái)，將分離出的水和溶劑收集，然后，使用分液漏斗得到水，并且對(duì)得到的水進(jìn)行定量測(cè)定。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，將乙烯丙烯聚合物溶液加入到容器中進(jìn)行水浴加熱，水浴溫度略高于溶劑與水的共沸點(diǎn)溫度。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，水浴在恒溫下進(jìn)行。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，水浴在攪拌下進(jìn)行，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為50-300rpm。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，水浴溫度達(dá)到共沸點(diǎn)后，共沸物液體開(kāi)始蒸餾出，收集蒸餾物，保持水浴溫度及攪拌0.5-1小時(shí)。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，將收集到的水和溶劑的蒸餾物冷卻，冷卻得到的冷凝液通過(guò)分液漏斗將水分離出來(lái)。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，冷凝液在分液漏斗中靜置10-30min，之后，將分液漏斗下層的水分出。其中，所述的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，對(duì)分液漏斗下層分離出的水進(jìn)行計(jì)量或稱重。采用本專利技術(shù)的方法，將乙烯丙烯聚合物溶液加熱至共沸點(diǎn)時(shí)，待測(cè)的水即可隨溶劑共同蒸餾從聚合物溶液中分離出來(lái)，將其冷卻后收集，使用分液漏斗可得到水，然后便可對(duì)其進(jìn)行定量分析。本專利技術(shù)的方法工藝步驟簡(jiǎn)單，方便操作，水含量測(cè)定準(zhǔn)確性高。本方法適用于采用溶液聚合方法制備的乙烯丙烯聚合物溶液；適用于二元或三元的乙烯丙烯聚合物溶液；適用于聚合工藝以正己烷、環(huán)己烷、苯及其它C5～C8烴等為溶劑的乙烯丙烯聚合物溶液；適用于聚合工藝以齊格勒-納塔催化體系為催化劑的乙烯丙烯聚合物溶液；適用于符合上述條件的所有牌號(hào)乙烯丙烯聚合物溶液；適用于已終止、已經(jīng)過(guò)堿洗或水洗步驟脫除催化劑的乙烯丙烯聚合物溶液；適用于未經(jīng)脫揮本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，其特征在于，采用蒸餾冷凝分離的方法測(cè)定水相含量。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，其特征在于，采用蒸餾冷凝分離的方法測(cè)定水相含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，其特征在于，將乙烯丙烯聚合物溶液加熱至略高于乙烯丙烯聚合物溶液的溶劑與水的共沸點(diǎn)，待水隨溶劑共同蒸餾從聚合物溶液中分離出來(lái)，將分離出的水和溶劑收集，然后，使用分液漏斗得到水，并且對(duì)得到的水進(jìn)行定量測(cè)定。3.根據(jù)權(quán)利要求2的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，其特征在于，將乙烯丙烯聚合物溶液加入到容器中進(jìn)行水浴加熱，水浴溫度略高于溶劑與水的共沸點(diǎn)溫度。4.根據(jù)權(quán)利要求3的乙烯丙烯聚合物溶液水相的測(cè)定方法，其特征在于，水浴在恒溫下進(jìn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求3的乙烯丙烯聚合物溶...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王剛，鄭洪健，姚大超，宮立波，石寶珠，梁立柱，孫建剛，高虹，張柳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11