【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分散设备领域，具体涉及用于水性羟基丙烯酸树脂水分散体的连续生产分散设备以及连续装置工艺。
技术介绍
1、随着人们对环境保护意识的增强和环境保护法规的日益严格，voc(挥发性有机化合物)排放的问题逐渐引起人们重视。以水为分散介质的水性羟基丙烯酸具有环保、耐光、耐老化、耐化学品等优异的性能、较低的生产成本得以高速发展，已经成为水性涂料领域产量最大的树脂种。广泛应用于飞机、汽车、仪器设备、建筑、家具等工业和民用领域的涂装于保护。与传统的溶剂型涂料相比，水性羟基丙烯酸树脂分散体以水取代有机溶剂作为分散介质，含有少量可挥发性有机溶剂，是一种低毒、低气味的有机高分子涂料。
2、目前工业化生产羟基丙烯酸树脂水分散体主要以间歇釜式为主，羟基丙烯酸预聚体在预聚体反应釜内合成后，降温，然后分批转移到分散釜中和，再逐步加入分散水，分散合格后再移入缓冲罐。生产效率低、生产能耗高、批次之间的产品存在差别、生产不稳定，每批分散完后要洗釜，造成洗釜废液过多。
3、专利cn102164660b提供一种半连续生产方法，所述的羟基丙烯酸预聚体通过间歇釜合成，然后预聚体通过高速混合泵续分散。该方法合成羟基丙烯酸预聚体效率低，粘度低，形成的分散粒径分布宽，容易出现双峰，乳液不稳定，长时间储存容易分层。目前，工业上水性聚氨酯分散体脱除有机溶剂的生产工艺以间歇法为主。间歇法工艺是指一次投料后，预聚、扩链、分散、脱溶剂工艺按时间顺序在反应釜内逐步进行的工艺过程。但是，间歇法生产工艺在水性聚氨酯分散体的生产中存在显著的缺点，具体如下：(1
4、专利cn109824913b提供了一种水性聚氨酯分散体连续分散设备，涉及到水性聚氨酯分散体的连续分散系统及其连续分散工艺和应用；连续分散系统包括：管式分散器，所述管式分散器开设有进料口和多个进水口；连续分散系统还包括：电机及其驱动的位于管式分散器内腔中轴上的多个齿列式分散盘。利用该系统能够实现高粘度预聚体的分散，实现连续化生产。该装置管式系统中安装一种内隔断板防止物料反混，隔板留有比较小的空隙，由于是静态隔断，存在死区，空隙容易出现结皮堵塞，和压损过高的问题。使用过程中需要经常清理。
5、专利cn108097194a提供一种制备水性聚氨酯分散体的连续生产系统、水性聚氨酯分散体的连续生产工艺和应用，连续生产工艺包括：将多异氰酸酯与低聚物多元醇在第一管式反应器vr1中得到预聚体i；低聚物多元醇分四部分加入vr1中；将预聚体i与非离子亲水化合物在第二管式反应器vr2中得到预聚体ii；非离子亲水化合物分三部分加入vr2中；将预聚体ii与溶剂在vr3中稀释；稀释后与亲水扩链剂、小分子二元胺在vr4中；在vr5中进行乳化分散。该工艺能够实现水性聚氨酯分散体快速、高效的连续化生产。该工艺提供的工艺设备存在设备复杂，存在许多混合内构件，而且每个混合器之间的联通管径比较小，存在物料压损过高，容易堵塞的问题，每个混合设备内部温度不好控制。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种防返混高速分散装置、分散管，以及一种水性羟基丙烯酸分散体的连续生产装置及工艺。该分散设备及工艺能够快速、高效的连续化生产分散体，完全实现自动化，具有能耗低、生产成本低、产品质量稳定等优点，有效的解决了传统水性羟基丙烯酸生产过程中的生产效率低，温度难控制、粘度高、出渣、细度高、需要大量的清洗溶剂等行业难题，大幅提高了水性羟基丙烯酸的生产效率，降低了运行成本和设备投资。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种防返混高速分散装置，包含以下组件：分散定子17和帽式分散转盘18，分散定子的上部设置有卡槽，帽式分散转盘的下部设置有分散齿，卡槽和分散齿啮合；卡槽内壁设置有进料口23，卡槽外壁设置有出料口24。
4、作为优选的方案，所述卡槽内壁设置3-5个有进料口；卡槽的外壁设置有3-5个出料口。
5、作为优选的方案，相互啮合的卡槽和分散齿可以为1套或者2套或者3套或者4套或者更多。
6、作为优选的方案，1套分散齿的个数为15-30个，优选18-25个；分散齿的长度为1-3cm，分散齿的厚度为0.7-2mm。
7、作为优选的方案，卡槽宽度为1-3mm，深度为1-3.5cm。
8、作为优选的方案，所述进料口或者出料口的宽度为1-2.5mm。
9、一种防返混高速分散管，包括以下组件：管、防返混高速分散装置、平盘锯齿式分散盘22、管底进料口13、管顶出料口19、管壁进料口、传动轴；其中，帽式分散转盘固定在传动轴上，分散定子固定在管的内壁，管壁进料口设置在防返混高速分散装置的下部，平盘锯齿式分散盘22设置在防返混高速分散装置的下部。
10、作为优选的方案，所述防返混高速分散管中，防返混高速分散装置设置2-5级。
11、做为优选的方案，相邻两级防返混高速分散装置之间有腔体。
12、作为一个优选的方案，位于所述防返混高速分散管底部的一级防返混高速分散装置下部不设置平盘锯齿式分散盘22。
13、防返混高速分散装置、分散管，能快速高效的连续化中和和分散预聚体，有效混合和剪切效率大幅提高，分散均匀度高，分散的粒径大小分布范围窄，同时避免了预聚体反混导致的停留时间不均一现象。
14、一种水性羟基丙烯酸分散体连续生产装置，包括以下组成：羟丙一段单体进料罐1、一段单体连续聚合釜2、引发剂进料罐3、二段单体进料罐4、二段单体连续聚合釜5，降粘水进水罐6、中和剂进料罐7、分散水进水罐8、带有静态混合的后处理管式反应器9、带有静态混合的降温管10、防返混高速分散管11、成品储罐12，其中防返混高速分散管11由下而上设置3级防返混高速分散装置。
15、本专利技术所述的水性羟基丙烯酸分散体连续生产装置中，羟丙一段单体进料罐1底部出料口连接到一段单体连续聚合釜2，引发剂进料罐3底部出料口分别连接一段单体连续聚合釜2和二段单体连续聚合釜5，二段单体进料罐4底部出料口连接到二段单体连续聚合釜5，一段单体连续聚合釜2底部出料口连接到二段单体连续聚合釜5上部进料口。二段单体连续聚合釜5底部出料口连接到带有静态混合的后处理管式反应器9，再连接到带有静态混合的降温管10，再连接到防返混高速分散管11管底进料口13，管顶出料口19连接到成品储罐12。
16、本专利技术所述的水性羟基丙烯酸分散体连续生产装置中，降粘水进水罐6连接到防返混高速分散管11的管壁进料口14，中和剂进料罐7连接到防返混高速分散管11的管壁进料口15，分散水进水罐8连接到防返混高速分散管11的管壁进料口16。
17、本专利技术提供一种低溶剂水性羟基丙烯酸分散体的制备工艺，该方法采用上述的装置，包括以下步骤：
18、1)一段单体连续聚合釜2升温到138本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防返混高速分散装置，包含以下组件：分散定子(17)和帽式分散转盘(18)，分散定子的上部设置有卡槽，帽式分散转盘的下部设置有分散齿，卡槽和分散齿啮合；卡槽内壁设置有进料口(23)，卡槽外壁设置有出料口(24)。
2.根据权利要求1所述的防返混高速分散装置，其特征在于，所述卡槽内壁设置3-5个有进料口；卡槽的外壁设置有3-5个出料口；和/或，相互啮合的卡槽和分散齿可以为1套或者2套或者3套或者4套或者更多。
3.根据权利要求2所述的防返混高速分散装置，其特征在于，所述1套分散齿的个数为15-30个，优选18-25个；分散齿的长度为1-3cm，分散齿的厚度为0.7-2mm；卡槽宽度为1-3mm，深度为1-3.5cm；所述进料口或者出料口的宽度为1-2.5mm。
4.一种防返混高速分散管，包括以下组件：管、权利要求1-3任一项所述防返混高速分散装置、平盘锯齿式分散盘(22)、管底进料口(13)、管顶出料口(19)、管壁进料口、传动轴；其中，帽式分散转盘固定在传动轴上，分散定子固定在管的内壁，管壁进料口设置在防返混高速分散装置的下部，平盘锯齿式
5.根据权利要求4所述的防返混高速分散管，其特征在于，所述防返混高速分散装置设置2-5级；相邻两级防返混高速分散装置之间有腔体。
6.根据权利要求4或5所述的防返混高速分散管，其特征在于，位于所述防返混高速分散管底部的一级防返混高速分散装置下部不设置平盘锯齿式分散盘(22)。
7.一种水性羟基丙烯酸分散体的连续生产装置，包括以下组成：羟丙一段单体进料罐(1)、一段单体连续聚合釜(2)、引发剂进料罐(3)、二段单体进料罐(4)、二段单体连续聚合釜(5)，降粘水进水罐(6)、中和剂进料罐(7)、分散水进水罐(8)、带有静态混合的后处理管式反应器(9)、带有静态混合的降温管(10)、权利要求4-6任一项所述的防返混高速分散管(11)、成品储罐(12)，其中防返混高速分散管(11)由下而上设置3级防返混高速分散装置；其中，羟丙一段单体进料罐(1)底部出料口连接到一段单体连续聚合釜(2)，引发剂进料罐(3)底部出料口分别连接一段单体连续聚合釜(2)和二段单体连续聚合釜(5)，二段单体进料罐(4)底部出料口连接到二段单体连续聚合釜(5)，一段单体连续聚合釜(2)底部出料口连接到二段单体连续聚合釜(5)上部进料口；二段单体连续聚合釜(5)底部出料口连接到带有静态混合的后处理管式反应器(9)，再连接到带有静态混合的降温管(10)，再连接到防返混高速分散管(11)的管底进料口(13)，管顶出料口(19)连接到成品储罐(12)；降粘水进水罐(6)连接到防返混高速分散管(11)的管壁进料口(14)，中和剂进料罐(7)连接到防返混高速分散管(11)的管壁进料口(15)，分散水进水罐(8)连接到防返混高速分散管(11)的管壁进料口(16)。
8.一种水性羟基丙烯酸分散体的制备工艺，该方法采用权利要求7所述的水性羟基丙烯酸分散体的连续生产装置，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述羟丙一段单体进料罐(1)中的单体包含丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、乙二醇丁醚中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述二段单体进料罐(4)中的单体包含甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种防返混高速分散装置，包含以下组件：分散定子(17)和帽式分散转盘(18)，分散定子的上部设置有卡槽，帽式分散转盘的下部设置有分散齿，卡槽和分散齿啮合；卡槽内壁设置有进料口(23)，卡槽外壁设置有出料口(24)。
2.根据权利要求1所述的防返混高速分散装置，其特征在于，所述卡槽内壁设置3-5个有进料口；卡槽的外壁设置有3-5个出料口；和/或，相互啮合的卡槽和分散齿可以为1套或者2套或者3套或者4套或者更多。
3.根据权利要求2所述的防返混高速分散装置，其特征在于，所述1套分散齿的个数为15-30个，优选18-25个；分散齿的长度为1-3cm，分散齿的厚度为0.7-2mm；卡槽宽度为1-3mm，深度为1-3.5cm；所述进料口或者出料口的宽度为1-2.5mm。
4.一种防返混高速分散管，包括以下组件：管、权利要求1-3任一项所述防返混高速分散装置、平盘锯齿式分散盘(22)、管底进料口(13)、管顶出料口(19)、管壁进料口、传动轴；其中，帽式分散转盘固定在传动轴上，分散定子固定在管的内壁，管壁进料口设置在防返混高速分散装置的下部，平盘锯齿式分散盘(22)设置在防返混高速分散装置的下部。
5.根据权利要求4所述的防返混高速分散管，其特征在于，所述防返混高速分散装置设置2-5级；相邻两级防返混高速分散装置之间有腔体。
6.根据权利要求4或5所述的防返混高速分散管，其特征在于，位于所述防返混高速分散管底部的一级防返混高速分散装置下部不设置平盘锯齿式分散盘(22)。
7.一种水性羟基丙烯酸分散体的连续生产装置，包括以下组成：羟丙一段单体进料罐(1)、一段单体连续聚合釜(2)、引发剂进料罐(3)、二段单体进料罐(4)、二...
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，贾元峰，孙永建，韩晶，张秀秀，纪学顺，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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