简介
本项目针对传统两步法即先连续本体聚合再螺杆改性生产超细粉体改性聚苯乙烯树脂的工艺存在改性效率差、能耗低和生产成本高的问题,开发在连续本体生产线超细粉体进行原位聚合改性的创新一步法工艺,实现在年产4.5万吨规模连续本体法生产线上超细粉体原位聚合生产改性聚苯乙烯树脂一步法新技术的开发应用。重点改善超细粉体与聚苯乙烯相的相容性的溶液分散改性技术、超细粉体分散改性装备设计的技术、超细粉体材料在反应器的的原位聚合技术、超细粉体的选用配合及其与橡胶增韧配合技术和循环液净化技术。设计年产4.5万吨聚苯乙烯改性材料的超细粉体材料成套处理设备,解决了超细粉体在大型处理设备中存在的从添加环节到有效搅拌分散、改善粉液接触、粉体溶液比等一系列的工业化难题;并在聚合生产线上对连续本体聚合设备包括反应器、超细粉体溶液输送设备等进行改造,设计及开发了可将改性后的超细粉体溶液均匀加入聚合反应器进行原位聚合反应的稳定控制系统,实现规模化生产性,对产品进行推广应用,取得了良好的社会经济效益,实现超细粉体改性聚苯乙烯原位聚合新技术的产业化。
本技术通过创新工艺流程采用超细粉体溶液改性、无需干燥处理直接加入苯乙烯聚合反应器进行原位聚合改性方法,在传统的本体聚合生产线实现在线加入超细粉体材料改性,开发出一步法超细粉体改性聚苯乙烯树脂新工艺及设备,该技术包括可应用于现有产业,生产各种超细粉体改性聚苯乙烯树脂。该技术可根据各种超细粉体及不同种类结构新型橡胶的性能特点,将超细粉体与橡胶复配使用,发挥协同增强、增韧作用,提高改性效果,开发各种功能特点产品。另外对影响超细粉体性能及聚合效率的苯乙烯聚合回收循环液杂质如低聚物和酸性杂质采用复配吸附剂吸附方法进行净化处理除去后回收使用,降低消耗和有利环保。上述技术创新已申请2件国家发明专利和获得7件实用新型专利,并开发了3个新产品。超细粉体改性聚苯乙烯树脂的成套技术的开发及在聚苯乙烯连续本体装置成功应用是聚苯乙烯生产技术上的一大突破,属国际首创,其技术水平达到国际领先水平;该技术具有具有改性效率高、效果好、规模效益大、节能环保和成本低的优势,大大增强了改性聚苯乙烯的竞争力,促进资源利用,将促进国内改性聚苯乙烯产业的发展。
目前采用该技术生产超细粉体改性聚苯乙烯树脂单线生产能力可达年产7万吨,是工业意义上超细粉体的在塑料改性的真正规模应用,对促进超细粉体的应用具有示范作用,将促进超细粉体的大发展。另外超细粉体如纳米新材料本身所具有的的特殊性质以及新增韧剂研究等可进一步开发生产各种超细粉体材料改性功能聚苯乙烯树脂新材料,如增韧、增强、导电、导光、抗菌等新型改性聚苯乙烯树脂,大大拓宽了聚苯乙烯树脂的应用范围扩大应用领域,促进进行业发展。