一種可自造粒的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法，采用兩步聚合方法獲得不規則柱狀固體丙烯酸樹脂，第一步采用本體預聚合方法得到聚合轉化率在10％--40％之間的預聚物，并將此預聚物作為第二步懸浮聚合用原料；第二步采用帶有與反應釜軸同步轉動的金屬葉片狀及涂有聚四氟乙烯防粘涂層自造粒切割裝置的反應釜中，在高溫度單溫度段連續滴加如前所述預聚物的懸浮聚合方法得到不規則柱狀固體丙烯酸樹脂。本發明專利技術克服了以往單純采用本體聚合方法不能夠得到重均分子量適中且具有較窄分子量分布的固體丙烯酸樹脂及聚合易產生爆聚現象以及聚合溫度難以控制的問題，且降低了成本。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】，采用兩步聚合方法獲得不規則柱狀固體丙烯酸樹脂，第一步采用本體預聚合方法得到聚合轉化率在10％--40％之間的預聚物，并將此預聚物作為第二步懸浮聚合用原料；第二步采用帶有與反應釜軸同步轉動的金屬葉片狀及涂有聚四氟乙烯防粘涂層自造粒切割裝置的反應釜中，在高溫度單溫度段連續滴加如前所述預聚物的懸浮聚合方法得到不規則柱狀固體丙烯酸樹脂。本專利技術克服了以往單純采用本體聚合方法不能夠得到重均分子量適中且具有較窄分子量分布的固體丙烯酸樹脂及聚合易產生爆聚現象以及聚合溫度難以控制的問題，且降低了成本。【專利說明】
本專利技術涉及一種涂料及油墨類行業用固體丙烯酸樹脂的聚合方法，尤其是一種可實現自造粒的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法。
技術介紹
通常涂料及油墨類行業用固體丙烯酸樹脂的合成方法有兩種，即本體聚合方法以及懸浮聚合方法。目前業內的固體丙烯酸樹脂的生產方法現狀是要么單獨采用本體聚合生產方法合成固體丙烯酸樹脂，要么單獨采用懸浮聚合生產方法合成固體丙烯酸樹脂。本體聚合生產方法，是在聚合過程中僅僅采用混合單體以及引發劑而不采用其它介質參與的聚合反應。本體聚合生產方法得到的產物是塊狀固體丙烯酸樹脂并將該塊狀固體丙烯酸樹脂經過加熱熔融通過造粒設備造粒后出售。本體聚合生產方法的缺點是聚合后得到的固體丙烯酸樹脂的重均分子量約為20000左右或稍高，而涂料或者油墨類行業所需要的固體丙烯酸樹脂的重均分子量絕大部分在30000—100000之間為宜，這樣則限制了本體聚合生產方法生產出的固體丙烯酸樹脂的應用范圍。由于本體聚合生產方法聚合的中后期的聚合自加速效應將會導致所得到的固體丙烯酸樹脂分子量分布過寬，其分子量分布系數大約在3—5之間，使用分子量分布過寬的固體丙烯酸樹脂制造的涂料或者油墨儲存穩定性差，其表現為在儲存期間易產生沉淀，分層以及發花現象。另外由于本體聚合生產方法聚合中后期的聚合自加速效應還會導致易產生爆聚現象以及聚合溫度難以控制的現象。懸浮聚合方法，是由混合單體，引發劑，水和懸浮劑以及分子量調節劑組成并在帶有攪拌，升降溫裝置以及冷凝回流裝置的聚合反應釜中經過多段溫度控制后得到平均粒徑小于I暈米的重均分子量在20000---100000之間，分子量分布系數在1.6---2.5之間的珠狀固體丙烯酸樹脂。常規的懸浮聚合方法是將反應釜內首先投入水以及懸浮劑然后將混有引發劑以及分子量調節劑的混合單體一次性全部投入到反應釜中并在大約50°C開始計時，分成多個溫度段控制且大約以每小時升溫5°C —8°C的升溫速度進行聚合反應。最終聚合反應溫度升溫至約100°C并保持此溫度大約I小時然后降溫至30°C以內出料并經過脫水干燥后得到珠狀固體丙烯酸樹脂。全部的聚合時間大約需要10—12小時。懸浮聚合方法的優點是可以得到分子量分布系數在1.6---2.5之間較窄分子量分布且重均分子量在20000100000之間的固體丙烯酸樹脂。懸浮聚合方法的缺點是:由于是在大量水中進行聚合反應會導致混合單體中的含有羧基或者羥基的功能性單體在聚合過程中不是完全與其它單體形成共聚反應最終轉變為固體丙烯酸樹脂，而是上述的功能性單體有很大比例在聚合開始階段溶解在水中并隨著聚合的進行自聚為水溶性樹脂溶解在水中直到聚合結束最后作為廢水處理掉。產生上述功能性單體浪費問題的原因是上述功能性單體均具有與水無限比例混溶的特性以及大部分的涂料或者油墨用固體丙烯酸樹脂均希望在固體丙烯酸樹脂生產過程中加入上述功能性單體，以便聚合后得到的固體丙烯酸樹脂含有羧基或者羥基使得在制造涂料或者油墨的過程中顏填料易于分散，儲存穩定性好以及對類似于塑料類制品表面有較好的附著力的效果。由于上述功能性單體具有與水無限比例混溶以及上述功能性單體相對于其他聚合單體具有較高競聚率，也即具有較高的反應活性的特點，采用傳統的懸浮聚合方法很難合成出某些涂料或者油墨所需要的具有高酸值或者高羥值的固體丙烯酸樹脂。采用傳統的懸浮聚合方法在混合單體中含有上述的功能性單體時，反應結束后產生的聚合廢水的COD值可達10000---100000之間，如此高COD值廢水的后續水處理工作需要投入較大的財力和設備同時在水處理的絮凝工藝階段又產生了很多的固體廢物而造成了二次廢物產生。采用常規懸浮聚合方法包括水在內的全部原料一次性投入到聚合反應釜中，故需要自約50°C開始計時，采用多段溫度控制的聚合方式，全部聚合時間大約需要10---12小時完成，相對聚合時間長生產效率低。
技術實現思路
本專利技術為了克服目前單純的采用本體聚合方法或者單純的采用傳統的懸浮聚合方法合成固體丙烯酸樹脂的工藝路線存在的缺陷，且進一步發揮上述兩種聚合方法的各自優點，提供并通過帶自造粒裝置的懸浮聚合反應釜獲得不規則柱狀固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法。為實現上述目的，本專利技術所采取的技術方案是:可自造粒的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法，采用兩步聚合方法獲得不規則柱狀固體丙烯酸樹脂，第一步采用本體預聚合方法得到聚合轉化率在10% -40%之間的預聚物，并將此預聚物作為第二步懸浮聚合用原料；第二步采用帶有與反應釜軸同步轉動的金屬葉片狀及涂有聚四氟乙烯防粘涂層自造粒切割裝置的懸浮聚合反應釜中，在高溫度單溫度段連續滴加如前所述預聚物的懸浮聚合方法得到不規則柱狀固體丙烯酸樹脂。所述的第二步，在帶有與反應釜軸同步轉動的金屬葉片狀及涂有聚四氟乙烯防粘涂層自造粒切割裝置的懸浮聚合反應釜內，經葉片切割后被滴加的預聚物由連續柱狀變為斷續不規則柱狀的固體丙烯酸樹脂，由泵送約為反應釜二分之一容積的水進入反應釜并加入與此水量相對應的常規懸浮聚合使用量的分散劑，同時將水升溫到90°C --100°C備用；將約為反應釜三分之一容積的本體聚合得到的預聚物用泵送至滴加罐；當反應釜內水溫達到90°C ---100°C，開始向反應釜內連續滴加前述的預聚物；由于反應釜內攪拌的作用使得反應釜內水流具有自反應釜上部中間向反應釜底流動，然后由反應釜底沿著反應釜壁向上流動的流動，被連續滴加的預聚物則被切割為斷續的不規則柱狀物；被切割為不規則柱狀預聚物在水溫約為90°C ---100°C，并在含有分散劑的水流中與水在反應釜內進行著相同流向的流動；當全部的預聚物滴加結束后，繼續保持反應釜內物料溫度約100°C熟化約1小時，然后降溫至30°C以內出料，并經過脫水干燥后得到不規則柱狀固體丙烯酸樹脂。本專利技術的有益效果是:由于采用了本專利技術的具有自造粒功能的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法，克服了單純采用本體聚合方法不能夠得到重均分子量在20000---100000之間，分子量分布系數在1.6---2.5之間的使用面較寬的涂料或者油墨類行業用固體丙烯酸樹脂。同時也克服了單純采用本體聚合方法在聚合過程中由于聚合中后期聚合自加速效應導致的易產生爆聚現象以及聚合溫度難以控制的問題以及省掉了熔融造粒工藝從而降低了生產成本。由于采用了本專利技術的具有自造粒工能的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法，克服了單純采用常規的懸浮聚合方法當混合單體中含有羧基或者羥基類功能性單體時由于上述功能行單體具有與水無限比例混溶的性質導致無法合成出高酸值或者高羥值的固體丙烯酸樹脂的問題。在克服了上述問題的同時也解決了在含有功本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可自造粒的固體丙烯酸樹脂本體懸浮復合聚合方法，其特征在于：采用兩步聚合方法獲得不規則柱狀固體丙烯酸樹脂，第一步采用本體預聚合方法得到聚合轉化率在10％??40％之間的預聚物，并將此預聚物作為第二步懸浮聚合用原料；第二步采用帶有與反應釜軸同步轉動的金屬葉片狀及涂有聚四氟乙烯防粘涂層自造粒切割裝置的懸浮聚合反應釜中，在高溫度單溫度段連續滴加如前所述預聚物的懸浮聚合方法得到不規則柱狀固體丙烯酸樹脂。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李柏雨，
申請(專利權)人：李柏雨，
類型：發明
國別省市：
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