一种控制ACR粒径的方法技术

本发明专利技术公开了一种控制ACR粒径的方法，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第二阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V1，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′2、M′3；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M1，计算第二阶段的搅拌速率V2，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M2，计算第三阶段的搅拌速率V3，第三阶段反应完成后得ACR。本发明专利技术通过分段反应，不仅能够控制ACR成品粒径，使其粒径分布更窄，而且大大降低了反应釜与反应釜之间产品的差异，提高了产品的质量稳定性；同时整个生产过程采用自动控制，提高了生产效率及产品质量，大大提高了企业的经济效益。

A method for controlling the particle size of ACR

The invention discloses a method for controlling the particle size of ACR. According to the preparation of the process formula, the preparation of ACR is divided into the first phase of the emulsion particle generation, the second stage uniform polymerization stage and the second stage reduction stage. The first stage stirring rate V1 of the reactor is set according to the process, and the reaction is carried out to the second stage according to the process calculation reaction. The rotational torque of the third stage is M '2 and M' 3; after the first stage the reaction is completed, the rotational torque is M1, the stirring speed of the second stage is calculated. The rotational torque is M2 after the second stage reaction is completed, and the third stage of the stirring rate is V3, and the third stage reaction is completed after the ACR. By subsection reaction, the invention can not only control the particle size of ACR finished products, make the particle size distribution narrower, but also greatly reduce the difference between the product of the reaction kettle and the reaction kettle, and improve the quality stability of the product. At the same time, the production process is automatically controlled, the production efficiency and the quality of the product are improved, and the enterprise is greatly improved. The economic benefits of the industry.

【技术实现步骤摘要】
一种控制ACR粒径的方法
本专利技术涉及一种ACR助剂制备领域，尤其是一种控制ACR粒径的方法。
技术介绍
硬质PVC树脂是指未增塑PVC，属硬脆性材料，其主要缺点是耐冲击性差、低温脆性大。硬质PVC抗冲击强度很低，常温下一般仅为3-5KJ/m2，低温耐冲击性能就更差，主要原因是它对缺口具有高度敏感性，这与它的分子结构有关。因此硬质PVC树脂需要加以增韧改性才能使用，对其增韧改性的研究是十分重要的研究领域。抗冲改性剂的作用主要是改善PVC树脂的常温、低温脆性及机械强度，促进PVC树脂的熔化过程，改进流变性能。丙烯酸酯共聚物树脂(AcrylateCopolymerResin，ACR)是一种综合性优良的PVC抗冲改性剂，其中具有核-壳结构的ACR类抗冲改性剂以其优异的增韧性、良好的耐候性、很好的成型加工性以及制品美观、尺寸精度高且能在很宽的使用温度范围内保持最佳的冲击强度等优点而倍受人们关注，发展十分迅速。ACR抗冲击改性剂是典型的核/壳聚合物粒子。是由不同化学组成或不同的组份复合而形成的具有双层或多层结构的复合粒子。五十年代美国RohmandHaasCo.首次开发出ACR核/壳结构型抗冲击改性剂。六十至七十年代，日本、德国等公司也研究了ACR及MBS类的核/壳型抗冲击改性剂。八十年代初Okubo等提出了“粒子设计”的新概念。到目前为止，核/壳结构的聚合物一直是人们研究的起点，在其合成、结构、形态、性能、作用机理、应力等多方面都取得了很大进展。ACR生产的核心是在聚合反应釜中的聚合反应，从聚合反应动力学的角度看,乳液聚合存在着3个阶段,即第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第三阶段降速阶段；在反应过程中ACR的粒径由小变大，反应温度和PH值都会对ACR粒径变化有较大影响，由于反应温度和PH在线检测都属于滞后环节，在实际的过程控制中都会与设定值存在一定的偏差，从而影响ACR粒径；且在现有技术中ACR粒径生长过程中，采用恒定匀速的搅拌速率，对ACR生长过程中的这些干扰因素无法消除。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种控制ACR粒径的方法，解决现有技术中因聚合反应过程中控制参数调节滞后引起的ACR粒径波动的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种控制ACR粒径的方法，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第三阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V1，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′2、M′3；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M1，由以下公式计算第二阶段的搅拌速率V2，然后采用V2进行第二阶段的反应，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M2，由以下公式计算第三阶段的搅拌速率V3，然后采用V3进行第三阶段的反应，第三阶段反应完成后得ACR。进一步的，所述的反应釜设有控制系统，所述控制系统包括反应阶段判断单位、搅拌速率计算单元、搅拌速率设定单元，所述搅拌速率计算单元连接有用来检测转动力矩的力矩测量仪，所述搅拌速率设定单元与反应釜连接，用以控制反应釜的搅拌速率。进一步的，所述第二阶段的搅拌速率V2、第三阶段的搅拌速率V3，由以下公式得到：其中X1为修正系数，通过调试控制系统得到。优选的，所述一种控制ACR粒径的方法，包括以下步骤：A、第一阶段，向反应釜中加入水、种子单体、乳化剂、投料结束后调节pH值为9-11，在60-70℃下采用第一阶段搅拌速率V1进行搅拌使反应充分，反应结束后加入引发剂；B、第二阶段，设置第二阶段搅拌速率为V2，在80-90℃下反应45-60min，然后再加入乳化剂、引发剂，同时采用连续滴加的方式加入核层单体，反应3.5-4.5h后停止滴加核层单体，加入引发剂；C、第三阶段，设置第三阶段搅拌速率为V3，反应1-2h后调节pH值为7-8.5，反应结束除去残留单体即得ACR。进一步的，由反应阶段判断单元判断反应釜中的反应阶段，然后通过力矩测量仪检测转动力矩，再通过搅拌速率计算单元计算下一阶段的的搅拌速率V2或V3，再通过搅拌速率设定单元设定下一阶段的搅拌速率，所述的搅拌速率设定单元还连接有变频器，用以控制反应釜的搅拌速率。本专利技术的有益效果是：本专利技术将ACR聚合反应分为三个阶段，通过测量反应釜搅拌器转动力矩，然后计算出第二阶段、第三阶段搅拌速率，作为反应釜搅拌器的速度设定值，搅拌器根据反应的三个阶段设置不同的速率，从而消除由于在反应过程中其他参数检测滞后引起的ACR粒径与设定值偏移的问题，本专利技术通过分段反应，不仅能够控制ACR成品粒径，使其粒径分布更窄，而且大大降低了反应釜与反应釜之间产品的差异，提高了产品的质量稳定性；同时整个生产过程采用自动控制，提高了生产效率及产品质量，大大提高了企业的经济效益。附图说明图1是本专利技术实施例的装置示意图图中标记为：1-反应釜、11-搅拌器、12-搅拌电机、13-变频器、2-控制系统、21-搅拌速率计算单元、22-反应阶段判断单元、23-搅拌速率设定单元、3-力矩测量仪。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术的ACR反应釜1设有搅拌器11、搅拌电机12和变频器13，反应釜1设有控制系统2，所述控制系统2包括反应阶段判断单位22、搅拌速率计算单元21、搅拌速率设定单元23，所述搅拌速率计算单元21连接有用来检测转动力矩的力矩测量仪3，所述搅拌速率设定单元23通过变频器13与搅拌器11的搅拌电机12连接，用以控制反应釜1的搅拌速率。反应阶段判断单元22判断反应釜1中的反应阶段，然后通过力矩测量仪3检测转动力矩，再通过搅拌速率计算单元21计算下一阶段的搅拌速率V2或V3，再通过搅拌速率设定单元23设定下一阶段的搅拌速率，所述的搅拌速率设定单元23通过变频器13控制反应釜1的搅拌速率，实现反应釜1转速的自动控制。具体一种控制ACR粒径的控制方法，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第三阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V1，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′2、M′3；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M1，由以下公式计算第二阶段的搅拌速率V2，然后采用V2进行第二阶段的反应，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M2，由以下公式计算第三阶段的搅拌速率V3，然后采用V3进行第三阶段的反应，第三阶段反应完成后得ACR。进一步的，所述的反应釜1设有控制系统2，所述控制系统2包括反应阶段判断单位22、搅拌速率计算单元21、搅拌速率设定单元23，所述搅拌速率计算单元21连接有用来检测转动力矩的力矩测量仪3，所述搅拌速率设定单元23与反应釜1连接，用以控制反应釜1的搅拌速率。通过调试控制系统2得到修正系数X1，所述第二阶段的搅拌速率V2、第三阶段的搅拌速率V3，由以下公式得到：本专利技术所做的试验：制备100目的ACR粒子，采用本专利技术的反应釜1，将工艺分为三个阶段，通过工艺参数计算得到最优搅拌速率为85r/m，首先采用85r/m的恒定搅拌速率完成三个反应阶段，最终得到的ACR粒子粒径见表1：表1采用本专利技术的技术方案计算得到在第二阶段最优的反应速率V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制ACR粒径的方法，其特征在于，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第二阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V1，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′2、M′3；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M1，由以下公式计算第二阶段的搅拌速率V2，

【技术特征摘要】
1.一种控制ACR粒径的方法，其特征在于，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第二阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V1，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′2、M′3；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M1，由以下公式计算第二阶段的搅拌速率V2，然后采用V2进行第二阶段的反应，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M2，由以下公式计算第三阶段的搅拌速率V3，然后采用V3进行第三阶段的反应，第三阶段反应完成后得ACR。2.根据权利要求1所述的一种控制ACR粒径的方法，其特征在于，所述的反应釜设有控制系统，所述控制系统包括反应阶段判断单位、搅拌速率计算单元、搅拌速率设定单元，所述搅拌速率计算单元连接有用来检测转动力矩的力矩测量仪，所述搅拌速率设定单元与反应釜连接，用以控制反应釜的搅拌速率。3.根据权利要求2所述的一种控制ACR粒径的方法，其特征在于，所述第二阶段的搅拌速率V2、第三阶段的搅拌速率V3，由以下公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪，肖正君，钟志宏，文仕敏，缑可贞，
申请(专利权)人：宜宾天原集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51