一种片材级HIPS的生产方法与流程

一种片材级hips的生产方法
技术领域
1.本发明涉及工程塑料领域，尤其是涉及的是一种片材级hips的生产方法。


背景技术：

2.hips一般指高抗冲聚苯乙烯，普通的hips产品中由于原材料和反应过程中无可避免地存在一定量的凝胶粒子，hips挤出成片材后，凝胶粒子不溶也不熔的特性会在片材表面形成晶点，严重影响了片材的外观和性能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供制成片材后表面晶点数很少(10颗/100克以内，且晶点直径小于0.2毫米)的一种片材级hips的生产方法。
4.为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种片材级hips的生产方法，包括以下步骤：
5.采用按重量份数计算的：4-7份凝胶重量含量低于0.005％的低顺橡胶切成碎片和1-5份的sbs一起溶入91-93份苯乙烯中形成原料液，
6.过滤装置过滤原料液中的凝胶粒子，将原料液中的凝胶粒子的重量含量降低至0.001％以下；凝胶粒子的粒径在0.2mm以下；
7.将过滤后的原料液送入聚合反应装置进行聚合反应后形成片材级的hips。
8.优选的，原料液的配方为7份低顺橡胶、1份sbs、92份苯乙烯。
9.低顺橡胶可采用低顺式聚丁二烯橡胶，低顺橡胶不含凝胶或者凝胶含量低。sbs可以为sbs热塑性弹性体，是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物。
10.采用凝胶含量低的低顺橡胶和sbs胶溶入苯乙烯中，sbs本身凝胶含量少，原料液中的凝胶粒子极少，即使在生产过程中反应产生的新的凝胶粒子也被过滤装置过滤，原料液在聚合前凝胶粒子含量低于0.001％，由原料液聚合生产的hips产品中交联凝胶粒子极少，在挤压成片材后，片材表面的晶点(凝胶粒子)很少。
11.优选的，所述低顺橡胶经过切胶工艺切成碎片，所述切胶工艺包括：
12.粗切机构将橡胶块切成小块橡胶，将粗切后的小块橡胶从挤出板的挤出孔挤出，旋刀对从挤出孔挤出的橡胶进行切断，旋刀切断橡胶时对橡胶喷淋表面活性乳液进行润滑和冷却。表面活性乳液的用量为0.01-0.1份。低顺橡胶需要切成细小的橡胶碎片才能更容易地溶入苯乙烯中。表面活性乳液可以对被挤压的橡胶和旋刀切断橡胶进行冷却和润滑，极大程度地减少低顺橡胶在切胶过程中因受挤压和切割产生反应生成凝胶粒子。
13.优选的，所述表面活性乳液为有机硅表面活性乳液。表面活性乳液可以为阴离子型的有机硅乳液。在低顺橡胶切胶时喷淋切胶装置，并可随着橡胶溶于苯乙烯中，用于抑制凝胶粒子的产生。
14.优选的，所述的粗切机构包括粗切室和螺旋刀，螺旋刀可转动设于粗切室内，挤出板设于粗切室的前端，螺旋刀包括第一转轴和若干个设置在第一转轴上的第一切刀，粗切
室的内壁设有沿着前后方向排列的一排凸出的刀座，相邻两刀座之间构成一刀槽，螺旋刀转动时，第一切刀可移入刀槽内。螺旋刀上的若干个第一切刀组成一个螺旋状输送结构，螺旋刀转动时，第一切刀可配合刀座对橡胶块进行剪切，同时若干个第一切刀可推动被剪切后的橡胶块向前移动，直至剪切后橡胶块被推动至挤出板位置并从挤出孔挤出。
15.优选的，粗切室的侧壁上设有刀座孔，粗切机构还包括刀座架和活动臂，刀座架设于粗切室的外侧，刀座架上设有一排固定孔，活动臂的上端通过固定件与固定孔固定，活动臂的下端从刀座孔伸入粗切室内形成刀座。调整活动臂上端与刀座架的固定位置可以调整活动臂下端伸入刀座孔的深度，从而调整刀座的形状，使得螺旋刀切胶和输送更加顺利。
16.优选的，第一切刀的外侧设有第一曲面，第一切刀的内侧设有第二曲面；若干个第一切刀的第一曲面均位于第一螺旋曲面上，若干个第一切刀的第二曲面均位于第二螺旋曲面上。第一螺旋曲面和第二螺旋曲面均用于前推橡胶块，使得被剪切后橡胶块向前移动。
17.优选的，所述的过滤装置包括第一级过滤器、第二级过滤器、中间储液罐、第三级过滤器，原料液经过第一级过滤器过滤后送入中间储液罐存储，第二级过滤器将中间储液罐的原料液循环过滤，第三级过滤器将中间储液罐的原料液抽出过滤后送入聚合反应装置。采用三级过滤，可将原料液中的凝胶粒子尽可能地过滤掉。三级过滤装置的过滤孔径分别为100-200微米、50-100微米、10-30微米。(因凝胶粒子为可形变的弹性体，所以通过过滤装置的凝胶粒子会比过滤孔径大)。
18.优选的，聚合反应装置包括四个可顺序输送物料的反应釜，四个反应釜的温度依次上升，四个反应釜的温度位于110℃-170℃之间。原料液先进入第一反应釜进行反应，反应一段时间后再送入第二反应釜反应，反应一段时间后再从第二反应釜送入第三反应釜反应，反应一段时间后再从第三反应釜送入第四反应釜反应。第一反应釜到第四反应釜的温度依次升高。第一反应釜的温度为110-120℃，第四反应釜的温度为150-170℃。整体反应相较于一般的hips生产的反应温度小5℃左右，可降低凝胶粒子的产生。
19.优选的，过滤后的原料液送入聚合反应装置进行聚合反应时，往聚合反应装置内加入引发剂，引发剂的用量按重量计算为100-300ppm，引发剂的用量可根据低顺橡胶和sbs的配比而定。引发剂用于有利于聚合反应的进行，也有利于低顺橡胶与苯乙烯的接枝反应，有助于提升产品的抗冲击强度，但过多的引发剂容易使原料液在聚合反应中生成交联凝胶物。特定比例的橡胶溶入原料液中可在较低的引发剂用量(100ppm)就可以产生聚合反应。
20.通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用凝胶含量低的低顺橡胶和sbs胶溶入苯乙烯中，sbs本身凝胶含量少，原料液中的凝胶粒子极少，即使在切胶过程中所产生的新的凝胶粒子也被过滤装置过滤，原料液在聚合前凝胶粒子含量低于0.001％，而且本技术在低顺橡胶的切胶过程中加入表面活性乳液可有效地阻止原料液中凝胶粒子中的产生和积累。原料液可在较低温度和较低的引发剂用量的条件下进行聚合反应，由原料液聚合生产的hips产品中交联凝胶粒子极少，产品在挤压成片材后，片材表面的晶点可控制在10颗/100克以内。
附图说明
21.图1为用于实现本发明的生产方法的结构示意图；
22.图2为本发明用于切胶工艺的装置的结构示意图；
23.图3为本发明用于切胶工艺的装置的内部结构示意图。
24.主要附图标记说明：
25.切胶装置10；粗切室11；刀槽111；螺旋刀12；第一切刀121；第一曲面1211；第二曲面1212；第一转轴122；活动臂13；刀座131；刀座架14；挤出板2；旋刀3；喷头4；橡胶溶解罐5；过滤装置6；第一级过滤器61；第二级过滤器62；第三级过滤器63；中间储液罐64；聚合反应装置7；第一反应釜71；第二反应釜72；第三反应釜73；第四反应釜74。
具体实施方式
26.以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。
27.实施例1：
28.本发明一种片材级hips的生产方法，包括以下步骤：
29.采用按重量份数计算的：6份凝胶重量含量低于0.004％的低顺橡胶切成碎片和1份的sbs一起溶入93份苯乙烯中形成原料液。所述低顺橡胶经过切胶工艺切成碎片，所述切胶工艺包括：粗切机构将橡胶块切成小块橡胶，将粗切后的小块橡胶从挤出板的挤出孔挤出，旋刀对从挤出孔挤出的橡胶进行切断，旋刀切断橡胶时对橡胶喷淋表面活性乳液进行润滑和冷却。所述表面活性乳液为有机硅表面活性乳液。
30.过滤装置过滤原料液中的凝胶粒子，将原料液中的凝胶粒子的重量含量降低至0.001％以下；凝胶粒子的粒径在0.2mm以下；
31.将过滤后的原料液送入聚合反应装置进行聚合反应后形成片材级的hips。
32.实施例2：
33.本发明一种片材级hips的生产方法，包括以下步骤：
34.采用按重量份数计算的：将5份凝胶重量含量低于0.005％的低顺橡胶切成碎片和3份的sbs一起溶入92份苯乙烯中形成原料液。
35.如图2-图3所示，所述低顺橡胶在切胶装置10中经过切胶工艺切成碎片，所述切胶工艺包括：粗切机构将橡胶块切成小块橡胶，橡胶块为低顺橡胶块，将粗切后的小块橡胶从挤出板2的挤出孔21挤出，旋刀3对从挤出孔挤出的橡胶进行切断，旋刀3切断橡胶时通过喷头4对橡胶喷淋表面活性乳液进行润滑和冷却。所述表面活性乳液为有机硅表面活性乳液。
36.如图2-图3所示，切胶装置5包括粗切机构、挤出板和旋刀，所述的粗切机构包括粗切室11、螺旋刀12、刀座架14和活动臂13，螺旋刀12可转动设于粗切室11内，挤出板2设于粗切室11的前端，螺旋刀12包括第一转轴122和若干个设置在第一转轴122上的第一切刀121，粗切室11的内壁设有沿着前后方向排列的一排凸出的刀座131，相邻两刀座131之间构成一刀槽111，螺旋刀12转动时，第一切刀121可移入刀槽111内。第一切刀121的外侧设有第一曲面1211，第一切刀121的内侧设有第二曲面1212；若干个第一切刀的第一曲面1211均位于第一螺旋曲面上，若干个第一切刀的第二曲面1212均位于第二螺旋曲面上。
37.粗切室11的侧壁上设有刀座孔，刀座架14设于粗切室11的外侧，刀座架14上设有一排固定孔，活动臂13的上端通过固定件与固定孔固定，固定件为螺栓，活动臂13的下端从刀座孔伸入粗切室11内形成刀座131。
38.如图1所示，过滤装置过滤原料液中的凝胶粒子，将原料液中的凝胶粒子的重量含量降低至0.001％以下。所述的过滤装置包括第一级过滤器61、第二级过滤器62、中间储液
罐64、第三级过滤器63，原料液经过第一级过滤器过滤后送入中间储液罐存储，第二级过滤器将中间储液罐的原料液循环过滤，第三级过滤器将中间储液罐的原料液最终过滤后送入聚合反应装置。第一级过滤器的过滤孔径为100-200微米，第二级过滤器的过滤孔径为50-100微米，第三级过滤器的过滤孔径为10-30微米。
39.将过滤后的原料液送入聚合反应装置进行聚合反应，往聚合反应装置内加入引发剂，引发剂的用量按重量计算为100-300ppm，聚合反应装置包括四个可顺序输送物料的反应釜，四个反应釜的温度依次上升，四个反应釜的温度位于110℃-170℃之间。原料液先进入第一反应釜71进行反应，反应一段时间后再送入第二反应釜反应，反应一段时间后再从第二反应釜72送入第三反应釜73反应，反应一段时间后再从第三反应釜73送入第四反应釜74反应。第一反应釜到第四反应釜的温度依次升高。第一反应釜的温度为110-120℃，第四反应釜的温度为150-170℃。反应后形成片材级的hips。
40.以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。