一种氟橡胶的合成工艺系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及氟化工技术领域，尤其涉及一种氟橡胶的合成工艺系统及方法。本发明专利技术提供了一种氟橡胶的合成工艺方法，包括：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；将液相混合单体通入反应器内进行气化；当反应器内的压力升高至聚合反应压力时，启动搅拌装置，加入引发剂，开始聚合反应；补加进料，当补加量达到预设投料量时，停止进料并关闭搅拌装置，得到聚合乳液；将聚合乳液进行后续处理即得氟橡胶产品。将液相的偏氟乙烯单体和液相的全氟丙烯单体混合，并通过两者的聚合反应产生的热量进行气化，省却了现有工艺所需的膜压机、气化槽及气化所需的热能能耗，有效降低了设备投资及能耗，利于降低产品生产成本。

A synthetic process system and method of fluororubber

【技术实现步骤摘要】
一种氟橡胶的合成工艺系统及方法
本专利技术涉及氟化工
，尤其涉及一种氟橡胶的合成工艺系统及方法。
技术介绍
目前，在氟橡胶聚合反应行业中，首先将液相偏氟乙烯单体及液相全氟丙烯单体分别气化后按比例混合后，再用配料压缩机将气相混合单体打入配料槽中储存待用，在反应器具备反应的条件下，再用进料压缩机将配料槽中的气相混合单体送入反应器进行反应。采用上述使用的这种聚合工艺复杂，采用设备较多，投入成本高，且后续维护运行费用高，产品生产成本高，相应的，设备的能耗大，经济性差。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的第一目的是：提供一种结构简单、设计合理且能有效降低生产成本及降低设备能耗的氟橡胶的合成工艺方法，以解决现有的聚合工艺存在工艺复杂、产品生产成本高及设备能耗大的问题。本专利技术的第二目的是：提供一种结构简单、设计合理且能有效降低生产成本及降低设备能耗的氟橡胶的合成工艺系统，以解决现有的聚合工艺存在工艺复杂、产品生产成本高及设备能耗大的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供了一种氟橡胶的合成工艺方法，包括如下步骤：混合步骤：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；气化步骤：将所述液相混合单体通入反应器内进行气化并使所述反应器内的压力升高；反应步骤：当所述反应器内的压力升高至聚合反应压力时，启动搅拌装置，并向所述反应器内加入引发剂，开始聚合反应；加料步骤：向所述反应器内补加所述液相混合单体，当补加量达到预设投料量时，停止进料并关闭所述搅拌装置，得到聚合乳液，并回收所述反应器中的气相混合单体；成型步骤：将所述聚合乳液进行凝聚、洗涤、干燥，最后经塑炼成型即得氟橡胶产品。根据上述技术方案的优选，在所述混合步骤中，所述将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合包括：所述液相偏氟乙烯单体通过第一进料泵泵入混合器，所述液相全氟丙烯单体通过第二进料泵泵入所述混合器；所述液相偏氟乙烯单体与液相全氟丙烯单体在所述混合器内混合，得到所述液相混合单体。根据上述技术方案的优选，在所述混合步骤中，以所述液相偏氟乙烯单体的进料量为基准，按照预设比例控制所述液相全氟丙烯单体的进料量。根据上述技术方案的优选，在所述反应步骤中，调节所述液相偏氟乙烯单体的进料量来使得所述反应器的反应压力控制在预设范围内，并调节循环冷却水的流量来使得所述反应器的反应温度控制在预设范围内，以能进行所述聚合反应。根据上述技术方案的优选，在所述反应步骤中，所述引发剂包括过硫酸盐-还原剂组成的氧化还原引发体系，其中氧化剂和还原剂的质量比为1:0.5～0.9；所述过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述还原剂包括亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、羟甲亚磺酸钠、二价铁或二价钴的盐中的一种或多种。另一方面，本专利技术还提供了一种氟橡胶的合成工艺系统，包括：反应器；搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌端伸入所述反应器内；进料装置，所述进料装置包括混合器及分别与所述混合器连接的液相偏氟乙烯单体进料分支及液相全氟丙烯单体进料分支，所述混合器与所述反应器连接；循环冷却装置，与所述反应器连接，用于调节所述反应器内的反应温度；出料装置，包括气相回收装置及聚合乳液收集槽，所述气相回收装置与所述反应器的顶部连接，所述聚合乳液收集槽与所述反应器的底部连接。根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括控制系统，所述反应器上设有压力传感器及温度传感器，所述控制系统与所述压力传感器及温度传感器连接。根据上述技术方案的优选，所述液相偏氟乙烯单体进料分支包括通过管路依次连接的液相偏氟乙烯单体槽、第一进料泵、第一流量计及第一调节阀，所述第一调节阀与所述混合器连接；所述液相全氟丙烯单体进料分支包括通过管路依次连接的液相全氟丙烯单体槽、第二进料泵、第二流量计及第二调节阀，所述第二调节阀与所述混合器连接；所述第一进料泵、第一流量计、第一调节阀、第二进料泵、第二流量计及第二调节阀均分别与所述控制系统连接。根据上述技术方案的优选，所述循环冷却装置包括冷却水循环回路，所述冷却水循环回路的进水端、出水端分别与所述反应器连接；所述冷却水循环回路的进水端通过第三调节阀与所述反应器连接，且所述第三调节阀与所述控制系统连接。根据上述技术方案的优选，进一步地，还包括蒸汽进口总管，所述蒸汽进口总管通过第四调节阀与所述反应器连接，且所述第四调节阀与所述控制系统连接。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供了一种氟橡胶的合成工艺方法，包括如下步骤：混合步骤：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；气化步骤：将液相混合单体通入反应器内进行气化并使反应器内的压力升高；反应步骤：当反应器内的压力升高至聚合反应压力时，启动搅拌装置，并向反应器内加入引发剂，开始聚合反应；加料步骤：向反应器内补加液相混合单体，当补加量达到预设投料量时，停止进料并关闭搅拌装置，得到聚合乳液，并回收反应器中的气相混合单体；成型步骤：将聚合乳液进行凝聚、洗涤、干燥，最后经塑炼成型即得氟橡胶产品。采用本申请提供的合成工艺，通过将液相的偏氟乙烯单体和液相的全氟丙烯单体混合，并通过两者的聚合反应产生的热量进行气化，如此，省却了现有工艺所需的膜压机、气化槽及气化所需的蒸汽/热水等热能能耗，有效降低了设备投资及能耗，利于降低产品生产成本，经济性好，且本申请提供的合成工艺简单，操作简便且成型产品质量好，实用性强。附图说明图1是本专利技术一种氟橡胶的合成工艺系统实施例的工艺系统的结构示意图。图中：1：第一进料泵；2：第一流量计；3：第一调节阀；4：第二进料泵；5：第二流量计；6：第二调节阀；7：混合器；8：切断阀；9：反应器；10：出料漏斗；11：搅拌装置；12：第三调节阀；13：第四调节阀；14：第一爆破片安装装置；15：第二爆破片安装装置；16：第三爆破片安装装置；17：第一安全阀；18：第二安全阀；19：第一压力传感器；20：第二压力传感器；21：第三压力传感器；22：分析取样口；23：第一温度传感器；24：第二温度传感器；25：第三温度传感器；26：第四温度传感器；27：第五温度传感器；30：偏氟乙烯单体流出槽；31：液相偏氟乙烯单体槽；32：全氟丙烯单体流出槽；33：液相全氟丙烯单体槽；34：助剂计量泵；35：热离子水槽；36：氮气端；37：真空系统；38：气液分离器；39：循环水槽；40：循环水泵；41：蒸汽进口总管；42：聚合乳液收集槽。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一方面，本专利技术提供了一种氟橡胶的合成工艺方法，该工艺采用偏氟乙烯及全氟丙烯液相混合单体进料至反应器进行聚合反应，具体包括如下步骤：混合步骤：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；其中，预设比例可根据实际实施条件进行合理的选择与确定。气化步骤：将液相混合单体通入反应器内进行气化并使反应器内的压力升高；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：混合步骤：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；气化步骤：将所述液相混合单体通入反应器内进行气化并使所述反应器内的压力升高；反应步骤：当所述反应器内的压力升高至聚合反应压力时，启动搅拌装置，并向所述反应器内加入引发剂，开始聚合反应；加料步骤：向所述反应器内补加所述液相混合单体，当补加量达到预设投料量时，停止进料并关闭所述搅拌装置，得到聚合乳液，并回收所述反应器中的气相混合单体；成型步骤：将所述聚合乳液进行凝聚、洗涤、干燥，最后经塑炼成型即得氟橡胶产品。

【技术特征摘要】
1.一种氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：混合步骤：将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合，得到液相混合单体；气化步骤：将所述液相混合单体通入反应器内进行气化并使所述反应器内的压力升高；反应步骤：当所述反应器内的压力升高至聚合反应压力时，启动搅拌装置，并向所述反应器内加入引发剂，开始聚合反应；加料步骤：向所述反应器内补加所述液相混合单体，当补加量达到预设投料量时，停止进料并关闭所述搅拌装置，得到聚合乳液，并回收所述反应器中的气相混合单体；成型步骤：将所述聚合乳液进行凝聚、洗涤、干燥，最后经塑炼成型即得氟橡胶产品。2.根据权利要求1所述的氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于，在所述混合步骤中，所述将液相偏氟乙烯单体和液相全氟丙烯单体按预设比例混合包括：所述液相偏氟乙烯单体通过第一进料泵泵入混合器，所述液相全氟丙烯单体通过第二进料泵泵入所述混合器；所述液相偏氟乙烯单体与液相全氟丙烯单体在所述混合器内混合，得到所述液相混合单体。3.根据权利要求2所述的氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于：在所述混合步骤中，以所述液相偏氟乙烯单体的进料量为基准，按照预设比例控制所述液相全氟丙烯单体的进料量。4.根据权利要求3所述的氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于：在所述反应步骤中，调节所述液相偏氟乙烯单体的进料量来使得所述反应器的反应压力控制在预设范围内，并调节循环冷却水的流量来使得所述反应器的反应温度控制在预设范围内，以能进行所述聚合反应。5.根据权利要求1所述的氟橡胶的合成工艺方法，其特征在于：在所述反应步骤中，所述引发剂包括过硫酸盐-还原剂组成的氧化还原引发体系，其中氧化剂和还原剂的质量比为1:0.5～0.9；所述过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述还原剂包括亚硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟益堂，杨林茂，张金刚，张劲松，曾本忠，
申请(专利权)人：中昊晨光化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51