制备树脂粉末的方法和用于该方法的一体化凝固器的制造方法_3

文档序号:9815901阅读:来源:国知局
该范围内,凝固程度 高而泡沫产生效果低。
[0078]使用购自METTLER TOLEDO的水分分析仪测量树脂粉末的水含量。
[0079] 在一个实施方案中,中和剂可以是选自苛性钠、苛性钾、碳酸钠、氢氧化铵、苯胺、 二乙胺、肼等中的一种或多种。
[0080] 在一个实施方案中,在中和过程中,在中和剂输入后浆料的pH可以为4.0至8.0、 4.5至8.0、4.5至7.0或4.5至6.0。在该范围内,凝固程度高且产生的泡沫的量小。
[0081] 如上所述,当在一体化凝固器中进行中和过程时,优选输入酸凝固剂以使酸残留 物不会过度产生。在一个实施方案中,基于100重量份的聚合物,可以以0.5至3.0重量份、 0.5至2.5重量份、0.7至2.3重量份、0.5至1.5重量份或0.7至1.2重量份的量输入酸凝固剂。 在该范围内,树脂粉末显示出优异的耐湿热性和热稳定性。此处,"100重量份的聚合物"是 指100重量份的固体聚合物浆料。
[0082] 在一个实施方案中,胶乳输入和有机酸输入均在一体化凝固器的入口处的反应管 端部到其出口处反应管端部的输送方向上对应于〇至20%长度的段中进行。在该范围内,凝 固程度高。
[0083]在一个实施方案中,有机酸输入可以在进行胶乳输入的位置的相同位置或其下游 位置进行。
[0084] 酸凝固剂可以是有机酸如甲酸和乙酸中的任何一种,不包括如盐酸、硫酸和磷酸 的强酸。作为参考,当使用强酸时,在使用中可能出现诸如腐蚀和不稳定的危险问题。
[0085] 在一个具体的实施方案中,基于100重量份的聚合物,可以以0.5至2.0重量份、0.5 至1. 〇重量份或〇. 6至0.9重量份的量加入甲酸。在该范围内,树脂粉末表现出优异的耐湿热 性和热稳定性。
[0086] 此外,基于100重量份的聚合物,可以以0.5至2.0重量份、0.7至1.3重量份或0.8至 1.2重量份的量加入乙酸。在该范围内,树脂粉末表现出优异的耐湿热性和热稳定性。
[0087] 此处,水可以以与凝固剂有机酸的混合物加入或单独加入。
[0088] 在一个实施方案中,输入包括蒸汽的水以使胶乳固体的含量是10重量%至90重 量%、10重量%至50重量%或20重量%至40重量%。在该范围内,凝固程度高且产生的泡沫 的量小。
[0089] 如上所述,如果可以中和酸残留物,中和剂的含量是足够的。在一个实施方案中, 当基于所加入的酸凝固剂的含量,加入到中和段(从反应器的入口向输送方向的40至60% 长度的段)的中和剂的含量为30重量%至75重量%或45重量%至70重量%时,可以有效进 行中和过程而没有副反应。
[0090] 在另一个实施方案中,基于1摩尔的凝固剂有机酸,可以以0.2至0.75摩尔或0.3至 0.6摩尔的量加入中和剂。在该范围内,可以优选进行中和过程而没有副反应。
[0091] 在本发明中,根据常规方法可以进行酸凝固过程、中和过程和熟化过程。在一个实 施方案中,可以使用蒸汽在60至 98°C、65至85°C或85至95°C下同时进行这些过程。在该范围 内,显示出优异的凝固和熟化效果。
[0092] 在一个实施方案中,在一体化凝固器中总的保留时间可以是0.5至30min、0.5至 lOmin或0·5至5min〇
[0093] 在本发明中,聚合物浆料的保留时间可以超过30min,但是,在这种情况下,装置尺 寸增加因此经济效率低。
[0094] 包含根据上述方法制备的本发明的树脂粉末的浆料中的固体含量取决于胶乳固 体的含量,但是通常为25重量%至60重量%。当固体含量小于25重量%时,浆料的流动性太 高,因此浆料的保留时间不能保证。当固体含量大于60重量%时,浆料的可转移性下降,因 此装置内部由于浆料被堵塞,因而不能驱动装置。被凝固和熟化的聚合物浆料从反应器中 排放出来并被输送到浆料储存罐中。凝固和熟化的浆料通过脱水和干燥过程以粉末的形式 被收集。
[0095] 对脱水过程没有特别限制,只要使用常规树脂粉末脱水过程即可。在一个实施方 案中,可以使用离心脱水器通过使含有树脂粉末的浆料脱水进行脱水过程。
[0096] 对干燥过程没有特别限制,只要使用常规树脂粉末干燥过程即可。在一个实施方 案中,可以使用流化床干燥器通过干燥经脱水的树脂粉末进行干燥过程。此处,向流化床干 燥器中供入空气,从而在使树脂粉末流动的同时可以进行干燥。
[0097] 在一个实施方案中,将经干燥的树脂粉末供给到旋风分离器中并将其分离成大粒 子和细粒子。
[0098]胶乳没有特别限制,并且可以是选自苯乙烯聚合物胶乳、丁二烯聚合物胶乳、苯乙 烯-丁二烯共聚物胶乳、丙烯酸烷基酯聚合物胶乳、甲基丙烯酸烷基酯聚合物胶乳、丙烯酸 烷基酯-丙烯腈共聚物胶乳、丙烯腈-丁二烯共聚物胶乳、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物胶 乳、丙烯腈-丙烯酸烷基酯-苯乙烯共聚物胶乳、甲基丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物 胶乳和丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物胶乳中的一种或多种。
[0099]在一个实施方案中,通过上述方法获得的树脂粉末的水含量可以为25重量%以下 或10至20重量%。在该范围内,显示出优异的耐湿热性和热稳定性。
[0100]如图3所示,在本发明中使用的用于胶乳凝固和熟化的一体化凝固器包括胶乳从 中通过的中空反应管,至少一个从反应管的内壁伸向反应管内部的钉销,根据反应管的输 送方向的中心轴线延伸的混合轴以及至少一个从混合轴的外侧伸向反应管的内壁的搅拌 器,其中至少一个搅拌器包括非连续螺杆,胶乳输入管道、凝固剂输入管道和蒸汽输入管道 设置在凝固器的入口,用于输入中和剂的管道180设置在特定段,即从凝固器入口向输送方 向的40至60%长度的段。
[0101] 作为参考,除了中和剂输入管道180之外,可以包括作为常规技术的韩国专利 No. 2013-0159970中提出的所有公开内容。
[0102] 根据上述方法获得的树脂粉末显示出提高的耐湿热性(Hz)和热稳定性(Ab,Δ E)〇
[0103] 具体而言,根据本发明的方法制备的树脂粉末具有与通过酸凝固剂凝固且未经过 中和过程的树脂相等的耐湿热性(Hz),以及与通过金属离子凝固剂凝固而未经过中和过程 的树脂相等的热稳定性(Δ b,Δ E)。
[0104] 虽然为了说明的目的公开了本发明的优选实施方案,但是本领域技术人员应该理 解在没有偏离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下可以进行各种改进、增 加和替换。
[0105] [实施例]
[0106] 实施例1
[0107] 由乙烯基氰化合物-共辄双烯类化合物-芳香族乙烯基化合物组成的接枝共聚物 胶乳是丙烯腈(AN)-丁二烯(BD)-苯乙烯(SM)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚物胶乳。此处,AN/ BD/SM/MMA = 3/50/12/35,固体含量为35重量 %。
[0108] 如图3所示,以12kg/hr的流速,向一体化凝固器中包含8个非连续螺杆(A2/A1 = 0.33,α = 3.60°)的反应管中输入上述胶乳,基于100重量份的总的聚合物(基于固体)使用 0.7重量份的甲酸作为凝固剂。此处,根据浆料固体的量通过直接加入蒸汽额外加入水并与 甲酸混合,由此将固体含量调整到30重量%。
[0109]在反应管中,平均保留时间为1.5分钟,凝固和熟化温度为91°C。沿如图3所示的一 体化凝固器的输送方向,在与40至60%长度方向对应的段(50%段),基于甲酸的加入量将 约45重量%的苛性钠(基于100重量份的聚合物0.3重量份)输入中和剂输入管道180,从而 中和酸残留物。中和一结束(pH 6.47)就进行熟化并持续到浆料被排放到外部。通过搅拌器 排出凝固的浆料,然后输送到浆料罐。经凝固和熟化的浆料通过脱水和干燥过程以树脂粉 末的形式被收集。
[0110] 比较例1
[0111] 除了未加入中和剂外(pH 4.
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