本发明涉及聚氯乙烯热稳定剂的合成工艺及合成装置领域，尤其是一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺及其生产系统。
背景技术：
二盐基亚磷酸铅，又名：二碱式亚磷酸铅，分子式：2PbO·PbHPO3·1/2H2O，分子量：742.62，主要用作聚氯乙烯塑料制品的热稳定剂，其稳定性、耐寒性、耐紫外性能优良，特别适合要求耐气候性等方面制品。但由于二盐具有可燃性，属危险品(危险货物编号:41005；危险性类别：第4.1类易燃固体)，遇到火星或受热时易于燃烧，甚至在缺氧时也能引起持续燃烧，往往会给生产、储运、使用过程中带来极大的麻烦，甚至造成重大经济损失。此外，由于二盐分散性较差，易结块，在PVC的加工中往往需添加分散剂和过量润滑剂来解决此问题，导致影响产品的使用性能。
目前欧美发达国家大多采用有机物包覆技术对二盐进行改性，基本上解决了可燃性、不易分散等问题。但国内生产技术远远落后于发达国家，目前普遍采用黄丹悬浮加亚磷酸反应合成二盐，经干燥、手工称量包装制得产品。该工艺存在的主要问题：产品属危险品，生产过程危险性大，产品储运、使用成本高；产品分散性较差，易结块，存在明显质量缺陷，难以满足用户需求；废水循环利用率低，废水排放量较大；装置自动化程度低，生产效率低下，生产环境差。
目前国内相关技术的研究报道主要有：“纳米级亚磷酸铅及纳米二盐基亚磷酸铅的制备与表征”(稀有金属材料与工程,2003,32(10):862-865)，用微液相合成法制备了PbHPO3超细粉末，得到的产物经粉末X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)检测表明为纯净的PbHPO3和2PbO·PbHPO3·1/2H2O。PbHPO3粒子为均匀球形，尺度范围30nm～60nm，2PbO·PbHPO3·1/2H2O粒子为棒状,尺度范围(20～40)nm×(50～200)nm。“化学沉淀法制备超细二盐基亚磷酸铅粉体”(大连轻工业学院学报,2003,22(4):235-238)，研究采用化学沉淀法制备超细二盐基亚磷酸铅粉体,讨论了各种因素对二盐基亚磷酸铅颗粒度的影响。“二盐基亚磷酸铅超细粉体制备及其应用研究”(于洪波.大连轻工业学院,2004)，研究了二盐基亚磷酸铅超细粉体的制备及其应用，在制备二盐基亚磷酸铅超细粉体过程中采用化学沉淀法。通过条件实验确定对超细粉体制备影响较大的因素,然后采用正交试验的方法进行优化,确定最佳的工艺条件。“利用铋酸浸渣制取二盐基亚磷酸铅的工艺”(中国,CN200610124904.0)，一种利用铋酸浸渣制取二盐基亚磷酸铅的工艺，其生产工艺步骤为：(1)碳酸氢铵转化；(2)硝酸浸出与硫酸沉铅；(3)氢氧化钠再转化；(4)亚磷酸合成。本发明的优点是：(1)综合利用废渣，解决铅污染的问题；(2)工艺路线合理；(3)反应在常温常压下进行。目前国内相关技术研究主要集中在二盐基亚磷酸铅超细粉体制备及其应用，以及综合利用废渣，解决铅污染之上，因此，开发产品质量更佳、属非危险品的微粒子阻燃型改性二盐基亚磷酸铅极为迫切。
技术实现要素：
针对现有的技术中的缺陷，提供一种喷雾吸管装置。
本发明通过下述方案实现：
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺，包括以下步骤：
第一步，将85-89份黄丹和0.2-0.5醋酸混合搅拌30分钟以上后升温至60℃；
第二步，将1.2-1.6份的硬脂酸加水升温至80℃，再缓慢加入0.1-0.3份的氢氧化钠或者0.2-0.4份的氨水和0.02-0.04份的硬脂酸聚氧乙烯醚于70-80℃环境在搅拌反应40分钟；
第三步，将8-12份的亚磷酸或者将0.8-1.2份的氰尿酸和7-11份的亚磷酸缓慢加入第一步得到的混合物料中，然后在60～70℃的环境中保温反应1小时；
第四步，将第二步得到混合物加入第三步得到的混合物料中，然后加入0.08-0.1份的双酚A和0.2-0.4份的氢氧化镁或者0.9-1.1份的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和0.2-0.4份的氢氧化镁搅拌反应10分钟；
第五步、将第四步得到的混合物料经压滤、干燥、除尘、包装后即得到改性二盐基亚磷酸铅；
以上所有物料均以质量份计。
在所述第三步中，先将0.8-1.2质量份的氰尿酸加入第一步得到的混合物料中搅拌反应15分钟，然后再将7-11份的亚磷酸缓慢加入。
在所述第五步中，所述干燥采用闪蒸干燥，所述除尘采用脉冲除尘。
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产系统，包括合成釜，所述合成釜与皂化釜通过管路对应连通，所述合成釜通过管路与储料釜对应连通，所述储料釜通过管道与压滤机对应连通，所述压滤机的出料口与进料器对应连通，所述压滤机的废水出口通过管道与废水收集釜对应连通，所述废水收集釜通过管路与合成釜的进料口对应连通，所述进料器与闪蒸干燥器对应连通，所述闪蒸干燥器的出口与脉冲除尘器对应连通，所述脉冲除尘器的出口与包装机对应连通，在所述合成釜的上方对应设有过滤器。
所述废水收集釜与合成釜之间的管路上设有第一输送泵，且所述废水收集釜与合成釜之间的管路通过过滤器。
所述合成釜下部的出液口通过管路与循环泵对应连通，所述循环泵的出口通过管道分别与过滤器和储料釜对应连通。
在所述合成釜与皂化釜之间的管路上对应设有第二输送泵，在所述储料釜与压滤机之间的管路上对应设有第三输送泵。
在所述闪蒸干燥器的顶部对应设有干燥器高温报警器和与之对应匹配的干燥器消防水喷淋器。
在所述脉冲除尘器的顶部对应设有除尘器高温报警器和与之匹配的除尘器消防水喷淋器。
本发明的有益效果为：
本发明一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺得到的产品改性二盐基亚磷酸铅的燃烧速率很低，为非危险品，生产过程危险性大大降低，储运、使用成本低；细度更均匀，分散性更好，不易结块，产品应用性能明显提高；
本发明一种改性二盐基亚磷酸铅的生产系统在生产过程中均开启循环泵，使得循环物料进合成釜前先经过滤器以滤除原料黄丹中的金属铅及其它杂质，因而反应更完全且产品杂质少；采用了废水完全循环利用新工艺，通过第一输送泵将压滤后产生的废水经过过滤器回用至合成釜，几乎没有废水排放，有利于环境保护；在闪蒸除尘器和脉冲除尘器对应设置了温度过高报警器与之匹配的消防水喷淋器，以应对可能出现的物料燃烧等紧急情况，生产系统安全性更高；装置自动化程度较高，生产效率高，生产环境好。
附图说明
图1为本发明一种改性二盐基亚磷酸铅的生产系统的框图；
图中：1为合成釜，2为皂化釜，3为储料釜，4为压滤机，5为进料器，6为废水收集釜，7为闪蒸干燥器，8为脉冲除尘器，9为包装机，10为第一输送泵，11为过滤器，12为循环泵，13为第二输送泵，14为第三输送泵，15为干燥器高温报警器，16为干燥器消防水喷淋器，17为除尘器消防水喷淋器，18为除尘器高温报警器。
具体实施方式
下面结合图1对本发明优选的实施例进一步说明：
本发明中名词解释，双酚A，学名2，2-二(4-羟基苯基)丙烷，简称二酚基丙烷。白色晶体，熔点156～158℃。主要用于制备环氧树脂(约占65％)和聚碳酸酯(约占35％)，其钾盐或钠盐是生产聚砜的原料，少量用作橡胶防老剂和塑料防老剂；黄丹是氧化铅(PbO)，是由铅经氧化反应生成的。
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产系统，包括合成釜1，所述合成釜1与皂化釜2通过管路对应连通，所述合成釜1通过管路与储料釜3对应连通，所述储料釜3通过管道与压滤机4对应连通，所述压滤机4的出料口与进料器5对应连通，所述压滤机4的废水出口通过管道与废水收集釜6对应连通，所述废水收集釜6通过管路与合成釜1的进料口对应连通，所述进料器5与闪蒸干燥器7对应连通，所述闪蒸干燥器7的出口与脉冲除尘器8对应连通，所述脉冲除尘器8的出口与包装机9对应连通，在所述合成釜1的上方对应设有过滤器11。本发明的生产系统的原料黄丹(包括合成活性改性剂二盐基硬脂酸铅反应所需的黄丹)、醋酸以及水等在合成釜打浆后，加入亚磷酸等，反应合成二盐基亚磷酸铅；而在皂化釜中事先加入水、硬脂酸、氢氧化钠或者氨水和硬脂酸聚氧乙烯醚，对硬脂酸进行充分皂化或者乳化后将其泵入合成釜，使其与黄丹反应生成二盐基硬脂酸铅作为活性改性剂，对二盐基亚磷酸铅进行包覆改性，再加入阻燃剂、抗氧剂等其它功能助剂，得到改性二盐基亚磷酸铅产品，再经压滤脱水、闪蒸干燥、脉冲除尘、自动称量包装制得产品。在实际应用中，在合成釜、皂化釜、储料釜、废水收集釜中均设有电动搅拌器(电动搅拌器为公知技术，在此不再赘述)。
所述废水收集釜6与合成釜1之间的管路上设有第一输送泵10，且所述废水收集釜6与合成釜1之间的管路通过过滤器11。采用了废水完全循环利用新工艺，通过第一输送泵将压滤后产生的废水经过过滤器回用至合成釜，几乎没有废水排放，有利于环境保护。
所述合成釜1下部的出液口通过管路与循环泵12对应连通，所述循环泵12的出口通过管道分别与过滤器11和储料釜3对应连通。开启循环泵，循环物料进合成釜前先经过滤器以滤除原料黄丹中的金属铅及其它杂质，因而反应更完全且产品杂质少。
在所述合成釜1与皂化釜2之间的管路上对应设有第二输送泵13，在所述储料釜3与压滤机4之间的管路上对应设有第三输送泵14。
在所述闪蒸干燥器7的顶部对应设有干燥器高温报警器15和与之对应匹配的干燥器消防水喷淋器16。在所述脉冲除尘器8的顶部对应设有除尘器高温报警器18和与之匹配的除尘器消防水喷淋器17。以应对可能出现的物料燃烧等紧急情况，生产系统安全性更高；装置自动化程度较高，生产效率高，生产环境好。闪蒸除尘器和脉冲除尘器对应设置的温度过高报警器与之匹配的消防水喷淋器均为现有公知技术，其具体结构、原理和运行过程均为现有公知技术，在此不再赘述。
下面结合实施例对本发明一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺进行进一步说明：
实施例1
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺，包括以下步骤：
第一步，将89份黄丹和0.35醋酸混合搅拌30分钟以上后升温至60℃；
第二步，将1.2份的硬脂酸加水升温至80℃，再缓慢加入0.3份的氢氧化钠于70-80℃环境在搅拌反应40分钟；
第三步，将10份的亚磷酸缓慢加入第一步得到的混合物料中，然后在60～70℃的环境中保温反应1小时；
第四步，将第二步得到混合物加入第三步得到的混合物料中，然后加入0.08份的双酚A和0.4份的氢氧化镁搅拌反应10分钟；
第五步、将第四步得到的混合物料经压滤、干燥、除尘、包装后即得到本发明通用型的改性二盐基亚磷酸铅；以上所有物料均以质量份计。所述干燥采用闪蒸干燥，所述除尘采用脉冲除尘。
实施例2
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺，包括以下步骤：
第一步，将85份黄丹和0.5醋酸混合搅拌30分钟以上后升温至60℃；
第二步，将1.4份的硬脂酸加水升温至80℃，再缓慢加入0.2份的氨水和0.02份的硬脂酸聚氧乙烯醚于70-80℃环境在搅拌反应40分钟；
第三步，将12份的亚磷酸缓慢加入第一步得到的混合物料中，然后在60～70℃的环境中保温反应1小时；
第四步，将第二步得到混合物加入第三步得到的混合物料中，然后加入1份的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和0.2份的氢氧化镁搅拌反应10分钟；
第五步、将第四步得到的混合物料经压滤、干燥、除尘、包装后即得到型材专用型的改性二盐基亚磷酸铅；以上所有物料均以质量份计。
实施例3
一种改性二盐基亚磷酸铅的生产工艺，包括以下步骤：
第一步，将87份黄丹和0.2醋酸混合搅拌30分钟以上后升温至60℃；
第二步，将1.6份的硬脂酸加水升温至80℃，再缓慢加入0.1-0.3份的氢氧化钠于70-80℃环境在搅拌反应40分钟；
第三步，将1份的氰尿酸和9份的亚磷酸缓慢加入第一步得到的混合物料中，然后在60～70℃的环境中保温反应1小时；先将1质量份的氰尿酸加入第一步得到的混合物料中搅拌反应15分钟，然后再将9份的亚磷酸缓慢加入。
第四步，将第二步得到混合物加入第三步得到的混合物料中，然后加入0.08份的双酚A和0.4份的氢氧化镁搅拌反应10分钟；
第五步、将第四步得到的混合物料经压滤、干燥、除尘、包装后即得到电缆专用型的改性二盐基亚磷酸铅；以上所有物料均以质量份计。
目前国内同类产品二盐基亚磷酸铅结晶为球状，分子团聚在一起，分散性不好，而本发明的改性二盐基亚磷酸铅结晶为针状，分散均匀，不易结块。本发明关键技术是在二盐基亚磷酸铅结晶刚刚生成时，及时在其表面包覆上一层活性改性剂，破坏结晶成长环境，使其不能变大。该活性改性剂必须能和二盐基亚磷酸铅产生协同效应并带有同性电荷。由于同性相斥，使得这个包覆物不再变大。此外活性改性剂必须是反应中及时生成的，过早或过迟均不利包覆。同时增大液固比(控制液固比4～6：1，最佳液固比为5：1)，扩大其空间和减少碰撞机率，以达到控制结晶颗粒大小的目的。本发明采用及时在二盐基亚磷酸铅结晶表面包覆活性改性剂的技术方法，达到了有效控制改性二盐基亚磷酸铅结晶颗粒大小。
活性改性剂的选择及其合成工艺技术。该活性改性剂必须：①本身也有稳定作用；②能和二盐起协同效应；③应是个大分子，其中阴离子含碳数必须在12个碳以上，这样可使外围电子与正电中心的距离较远；④分子内正电中心不是很集中；⑤正电中心对外围电子不会有大影响，因而阴离子外围的电子就有较大活动余地，显示弱负电性；⑥长碳链、弱负电性、呈现弱极性，表明在体系中具有一定内滑性。盐基性月桂酸铅或盐基性硬脂酸铅符合上述要求，综合性价比，二盐基硬脂酸铅是更理想的活性改性剂，它具有较好的滑性，而且耐高温。但按老工艺分二步才能合成，这就难以同步及时完成反应。本发明以二盐基硬脂酸铅作为包覆改性二盐生产的活性改性剂，并采用在生产过程一步法直接合成。
目前国内同类产品二盐基亚磷酸铅，普遍采用黄丹悬浮加亚磷酸合成的工艺进行生产，产品易燃，为危险品。本发明以二盐基硬脂酸铅作为活性改性剂对二盐基亚磷酸铅进行包覆改性，通过控制结晶颗粒大小，及添加功能助剂增强产品的阻燃性，所生产的改性二盐基亚磷酸铅为微粒子阻燃型产品，燃烧速率显著降低，属非危险品(经上海化工研究院检测中心检测确认),降低了产品储运、使用成本。
目前国内同类产品二盐基亚磷酸铅为危险品，其结晶为球状，分子团聚在一起，分散性差，压滤后湿料水分含量高，粘性大，物料粘附在干燥器上，干燥工艺极易发生燃烧。若发生燃烧事故，往往需停产清理设备、管道、除尘系统等，产生大量灰黑色废料，造成环境污染，生产过程安全隐患极大。其对干燥设备、原料亚磷酸游离磷含量指标要求特别高，显著增加了生产成本。而本发明改性二盐基亚磷酸铅产品为非危险品，其结晶为针状，分散性好，不易粘结，湿料水分含量低，干燥过程物料呈松散、均匀分散状态，干燥工艺更安全。对干燥设备、原料亚磷酸游离磷含量指标要求大大降低，显著降低了生产成本。另外，目前国内同类产品二盐基亚磷酸铅通过200目(0.075mm)的筛余物一般只能达到0.40％～0.30％；本发明专利产品改性二盐基亚磷酸铅,通过325目(0.045mm)的筛余物可达到0.20％～0.10％，产品更细、粒度更均匀，分散性更好，产品应用性能明显提高。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。