一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:37966995 阅读:11 留言:0更新日期:2023-06-30 09:42
本发明专利技术公开了一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置及其使用方法,聚合系统包括反应釜、控温装置、光源装置、搅拌装置、负压发生装置、除氧管道、在线粘度计、测温传感器和PLC控制系统,控温装置、光源装置、搅拌装置、负压发生装置、在线粘度计、测温传感器均与PLC控制系统电连接。在光聚合阶段通过PLC控制系统控制反应体系的温度并通过在线粘度计实时监测反应体系的黏度以了解物料的转化率,当达到规格范围内时可自动关闭控温系统以及紫外灯装置,进行下一阶段的热聚合反应过程。由于在光聚合阶段有效的控制链增长速率,不仅可以使产品的分子量分布更窄,与此同时,数据在线监测和程序化的控制还使每批次产品的规格更为稳定。序化的控制还使每批次产品的规格更为稳定。序化的控制还使每批次产品的规格更为稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及丙烯酸酯类聚合物合成装置
,具体地涉及一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]聚合装置或合成反应器是实现合成反应过程的设备,广泛应用于化工、炼油、冶金、轻工等工业部门。中国专利文献CN108607487A公开了一种新型丙烯酸酰胺合成器,其包括反应釜、搅拌装置、控温装置、出料系统;所述搅拌装置安装于反应釜上端,所述控温装置位于反应釜底部,所述出料系统通过出料管道与反应釜底部连接。该装置能够做到反应容器密闭无氧、温度易于控制、合成产品容易出料,能够在反应前将反应器充氮驱除氧气形成无氧环境,打开温度控制器形成反应系统恒温,与传统的单一引发方式相比,该反应釜增加紫外灯照射,聚合过程中能够选择进行光引发或其他引发方式聚合。但是上述技术方案也存在不足,比如上述装置中控温装置是通过加热电阻丝来加热反应罐与罐体之间的水来实现温度控制的,这种控温方式存在准确度与灵敏度较低的缺陷,而且这种控温方式不能实现程序降温或者瞬时降温冷却功能,进而不能精准控制体系的反应温度;还比如该装置聚合反应的自动化控制能力较差,不能通过连续生产来控制光聚合阶段的转化率进而使光聚合后期的反应温度处于适宜的温度范围内,由此导致温度过高使聚合物的分子量分布过大或温度过低难以引发后续的热聚合反应。因此,非常有必要重新设计开发一种全新的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的技术问题至少之一,本专利技术目的是:提供一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置及其使用方法。
[0004]本专利技术的技术方案是:
[0005]本专利技术其中一个目的在于提供一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,包括:
[0006]反应釜,其包括内外套设的反应釜体和夹套,所述反应釜体与夹套之间形成有容纳控温介质的空腔,所述反应釜体上设有入料口,所述夹套上分别开有与所述空腔相通的进口和回流口,所述回流口的位置要高于所述进口的位置;
[0007]控温装置,其包括加热部分和制冷部分,且加热部分和制冷部分均具有输出端和回流端,输出端和回流端分别与所述进口和回流口连接;
[0008]光源装置,其设于所述反应釜的外侧且所述反应釜对应所述光源装置的照射端处设有视窗,光照通过所述视窗照射入所述反应釜体内;
[0009]搅拌装置,其设置在所述反应釜内,用于对反应物料进行搅拌;
[0010]负压发生装置,其与所述反应釜体内连接,用于使体系维持10

30kpa的负压;
[0011]除氧管道,其的一端与所述反应釜体连接、另一端延伸出所述反应釜体外,用于向所述反应釜体内吹入惰性气体以使所述反应釜体内呈无氧环境;
[0012]在线粘度计,其设于所述反应釜体内,用于在线监测反应体系的黏度;
[0013]测温传感器,其设于所述反应釜体内,用于在线监测反应物料的温度;
[0014]PLC控制系统,其设于所述反应釜上,所述控温装置、光源装置、搅拌装置、负压发生装置、在线粘度计、测温传感器均与所述PLC控制系统电连接;
[0015]所述PLC控制系统根据所述测温传感器测得物料的温度来控制所述控温装置使得反应物料维持在稳定的温度范围内,当所述在线粘度计测得反应体系黏度达到设定值时,所述PLC控制系统控制关闭所述控温装置且所述空腔内的控温介质通过所述回流口回到所述控温装置内,反应体系继续放热升温至预定温度,所述PLC控制系统控制关闭光源装置,进行后续热引发自由基聚合。
[0016]本专利技术的另一个目的在于提供一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置的使用方法,包括以下步骤:
[0017]通过入料口加入所需的反应原料,投料完成后关闭入料口;
[0018]开启搅拌装置和负压发生装置,搅拌装置的搅拌速度为50

150rpm,负压发生装置使体系维持10

30kpa的负压;
[0019]关闭负压发生装置,打开除氧管道,向反应釜体内吹入惰性气体,使反应釜体内成无氧环境后关闭除氧管道;
[0020]启动PLC控制系统,设置温控范围为45
±
2℃和反应体系黏度值为800

2000cps,开启光源装置,以使物料进行光聚合反应;
[0021]测温传感器监测反应物料温度,所述PLC控制系统根据测温传感器反馈的温度值与设定的温控范围比对后控制所述控温装置向空腔内输入对应的控温介质,使反应物料维持在设定的温控范围内;
[0022]在线粘度计检测反应体系黏度,当检测的体系黏度达到设定的体系黏度值后,PLC控制系统控制关闭温控装置,空腔内的控温介质回流到温控装置内;
[0023]反应体系继续放热升温至预定温度,PLC控制系统控制自动关闭光源装置,进行后续热引发自由基聚合,合成所需的丙烯酸酯预聚物;
[0024]反应结束后关闭搅拌装置,开启出料阀进行出料操作。
[0025]与现有技术相比,本专利技术的优点是:
[0026]本专利技术的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,在光聚合阶段通过PLC控制系统控制反应体系的温度并通过在线粘度计实时监测反应体系的黏度以了解物料的转化率,当达到规格范围内时可自动关闭控温系统以及紫外灯装置,进行下一阶段的热聚合反应过程。由于在光聚合阶段有效的控制链增长速率,不仅可以使产品的分子量分布更窄,与此同时,数据在线监测和程序化的控制还使每批次产品的规格更为稳定。
附图说明
[0027]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述:
[0028]图1为本专利技术实施例的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置的结构示意图。
[0029]其中:1、反应釜体;100、空腔;2、光源装置;3、视窗;4、入料口;5、除氧管道;6、出料阀;7、过滤器;8、出料口;9、蒸汽柱;10、冷凝管;11、接收罐;12、负压发生装置;13、搅拌电机;14、搅拌轴;15、搅拌桨;16、PLC控制系统;17、控温装置;18、进水保温管道;19、在线粘度
计;20、冷冻水机;21、冷水箱;22、热水箱;23、压缩机;24、循环泵;25、测温传感器;26、冷阱;27、出水保温管道;28、第一管道;281、第一段;282、第二段;283、第三段。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本专利技术进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本专利技术的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0031]参见图1,本专利技术实施例的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,包括反应釜、控温装置17、光源装置2、搅拌装置、负压发生装置12、除氧管道5、测温传感器和PLC控制系统16。反应釜为现有常规的夹套反应釜,具体的,包括内外套设的反应釜体1和夹本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,其特征在于,包括:反应釜,其包括内外套设的反应釜体和夹套,所述反应釜体与夹套之间形成有容纳控温介质的空腔,所述反应釜体上设有入料口,所述夹套上分别开有与所述空腔相通的进口和回流口,所述回流口的位置要高于所述进口的位置;控温装置,其包括加热部分和制冷部分,且加热部分和制冷部分均具有输出端和回流端,输出端和回流端分别与所述进口和回流口连接;光源装置,其设于所述反应釜的外侧且所述反应釜对应所述光源装置的照射端处设有视窗,光照通过所述视窗照射入所述反应釜体内;搅拌装置,其设置在所述反应釜内,用于对反应物料进行搅拌;负压发生装置,其与所述反应釜体连接,用于使体系维持10

30kpa的负压;除氧管道,其的一端与所述反应釜体连接、另一端延伸出所述反应釜体外,用于向所述反应釜体内吹入惰性气体以使所述反应釜体内呈无氧环境;在线粘度计,其设于所述反应釜体内,用于在线监测反应体系的黏度;测温传感器,其设于所述反应釜体内,用于在线监测反应物料的温度;PLC控制系统,其设于所述反应釜上,所述控温装置、光源装置、搅拌装置、负压发生装置、在线粘度计、测温传感器均与所述PLC控制系统电连接;所述PLC控制系统根据所述测温传感器测得物料的温度来控制所述控温装置使得反应物料维持在稳定的温度范围内,当所述在线粘度计测得反应体系黏度达到设定值时,所述PLC控制系统控制关闭所述控温装置且所述空腔内的控温介质通过所述回流口回到所述控温装置内,反应体系继续放热升温至预定温度,所述PLC控制系统控制关闭光源装置,进行后续热引发自由基聚合。2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,其特征在于,还包括真空冷凝装置,其包括冷凝管和冷冻水机;所述反应釜的顶端设有一向上延伸并与所述反应釜体内连通的蒸汽柱,所述蒸汽柱的顶端连接所述冷凝管的蒸汽进口;所述冷冻水机的进水端和出水端分别连接所述冷凝管的出水口和进水口。3.根据权利要求2所述的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,其特征在于,还包括接收罐,其设于所述冷凝管的下方且与所述冷凝管的出液口相连;所述接收罐还通过一管道与所述反应釜体相连且所述接收罐还与所述负压发生装置连接。4.根据权利要求3所述的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,其特征在于,所述管道包括依次相连的第一段、第二段和第三段,其中所述第一段的一端与所述反应釜体相连,所述第三段的一端与所述接收罐相连,所述第一段的最高位置要不高于所述第三段的最低位置,所述第二段呈U型或V型且所述第二段的最低位置要低于所述第一段的最高位置或第三段的最低位置;和/或所述接收罐与所述负压发生装置之间还设有冷阱。5.根据权利要求1所述的丙烯酸酯类胶黏剂自动控制聚合装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:褚福科孟令柱郭继磊史建平赵永彬
申请(专利权)人:科泽新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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