用于生产具有降低的排放的卤代丁基橡胶的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于生产卤代丁基橡胶的方法，以及一种用于生产橡胶胶结剂的装置，该装置用在卤代丁基橡胶的生产上。该方法和装置允许水性橡胶浆料与一种非卤代的有机溶剂直接混合，以制备一种橡胶胶结剂溶液。然后将该水层与部分溶解的橡胶胶结剂分离，并且将该胶结剂相送出以进行卤化。该装置是一个封闭的容器，由至少一个溶解区和至少一个分离器区构成。该方法和装置有利地利用橡胶胶结剂的再循环，以便破坏一个在水和橡胶胶结剂之间形成的界面层，以由此连续地改进该方法的运作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于生产卤代丁基橡胶的方法，以及一种用于生产橡胶胶结剂的装置，该装置用在卤代丁基橡胶的生产上。该方法和装置允许水性橡胶浆料与一种非卤代的有机溶剂直接混合，以制备一种橡胶胶结剂溶液。然后将该水层与部分溶解的橡胶胶结剂分离，并且将该胶结剂相送出以进行卤化。该装置是一个封闭的容器，由至少一个溶解区和至少一个分离器区构成。该方法和装置有利地利用橡胶胶结剂的再循环，以便破坏一个在水和橡胶胶结剂之间形成的界面层，以由此连续地改进该方法的运作。【专利说明】用于生产具有降低的排放的卤代丁基橡胶的方法和装置专利
本专利技术涉及一种用于生产卤代丁基橡胶的方法和装置。尤其，本专利技术涉及一种用于生产卤代丁基橡胶的方法，该方法使用一种封闭容器用于在一种非卤代的溶剂中溶解橡胶以及将水与橡胶分离。也提供一种用于回收该溶剂和保持溶剂与橡胶的期望比例的封闭的回路系统。专利技术背景聚(异丁烯-共-异戊二烯)或IIR，是一种通常被称为丁基橡胶的合成弹性体，从二十世纪40年代以来，它一直通过异丁烯与少量的异戊二烯(l-2mol%)通过无规则的阳离子共聚而制备。由于它的分子结构，IIR具有优异的不透气性、高损耗模量、氧化稳定性以及长期的疲劳耐受性丁基橡胶被理解为是由异烯烃和一种或多种(优选共轭的)多烯烃作为共聚单体的一种共聚物。商业的丁基(橡胶)包括大部分的异烯烃和一种少量的、通常不超过2.5mol%的共轭多烯烃。丁基橡胶或丁基聚合物通常是用浆料法制备的，该方法使用氯甲烷作为稀释剂以及弗里德尔-克拉夫茨催化剂作为聚合引发剂的一部分。这个过程进一步描述于美国专利号2，356，128和Ullmann化学工业百科全书(Ullmanns Encyclopedia ofIndustrial Chemistry),卷 A23,1993, 288-295 页中。该丁基橡胶的卤代反应在该弹性体内产生一个反应性烯丙基卤代物官能度。常规丁基橡胶的卤代方法描述于，例如，Ullmann化学工业百科全书(第五完全修订版，卷A231，Elvers主编等)和/或Maurice Morton的“橡胶技术”(第三版),第10章(Van Nostr和Reinhold Company ? 1987)，特别是 297-300 页。在卤代丁基橡胶的生产中，一个关键步骤是，起始于在水中的橡胶粒屑，在一种非卤代的有机溶剂制备橡胶溶液，例如己烷(称为橡胶胶结剂)。用以形成一种橡胶胶结剂的当前现有技术涉及几个阶段，其中该橡胶浆料典型地包括5-20wt%的橡胶和80-95wt%的水，使其通过一个脱水筛以去除本体水，然后随后通过一个旋转阀将其转移至一个预溶筒中，在其中与己烷进行混合。然后在卤化作用之前，将该溶胀的橡胶转移至该溶解筒和该缓冲筒。有几个与这种胶结剂形成方法相关的缺点，例如，通常使用的缓冲筒是对大气开放的，预溶筒上的旋转阀是己烷排放的重要的来源，该脱水筛和旋转阀可能具有方法和机械可靠性问题，并且更重要的，由于过度的排放，目前的系统不适合于使用某些具有比己烷更低的沸点的非卤代的有机溶剂，比如异戊烷或正戊烷。已经做出努力改进当前的方法和改进机械可靠性。例如，根据俄罗斯专利2320672C1,已知一种方法，其中通过一种丁基橡胶的3%_5%_水性分散体与一种烃溶剂混合来产生氯化丁基橡 胶，在20°C-60°C溶解丁基橡胶，分离该水性层，并且使10%-15%_ 丁基橡胶溶液与每份橡胶8%量的叔丁基次氯酸盐反应。在10°C _50°C下，该方法在一个或一系列的反应器中进行，接着用水性亚硫酸钠和氢氧化钠溶液中和过量的叔丁基次氯酸盐，直到叔丁基次氯酸盐被完全地分解并且该水相具有2-3的pH。该方法进一步涉及相的分离，用水冲洗该橡胶溶液，另外地，用一种水性氢氧化钠溶液处理该氯化的丁基橡胶溶液至7-8的pH，并且分离和干燥该橡胶。该方法提供烃和水相的改进的分离并且降低在产物中无机物质的含量。然而，所公开的该方法有几个局限性。第一，该方法专门处理氯化丁基橡胶。第二，该方法涉及一种商业上不实际的、3%_5%丁基橡胶的水性分散剂的范围。第三，它公开了一种立式混合容器和一种立式分离器配置，不提供足够的界面面积和/或形成一种难以分离的乳液对相分离可能是不利的。另外，该橡胶可集结(mat)在相之间的界面处并且由此堵塞该分离器。因此，仍有开发可选的途径以改进该方法的需要，包括拓宽待处理的丁基和类丁基橡胶和待使用的有机溶剂的适用范围，以改进该方法的可靠性和有效性，并且降低溶剂排放。专利技术概述本专利技术涉及一种方法和装置，允许一种具有从大于5wt%至20被％橡胶的橡胶浆料与一种非卤代的烃溶剂直接接触，不需要将所有的水去除步骤，以试图缓和与当前的胶结剂形成方法相关的问题。此处公开的该新方法允许一种水性橡胶浆料与一种非卤代的有机溶剂的直接混合，以制备从5被％至30wt%橡胶的胶结剂溶液。然后将水层与部分溶解的橡胶胶结剂分离，并且该胶结剂相被送至进一步加工。在一个优选的实施例中，用来进行所述方法的该装置包括一个封闭的水平容器，该水平容器包括至少一个混合室和至少一个沉降室。以串联配置的这两个混合室允许进行更均匀的混合，具有降低的乳液形成的趋势，这有助于更好的相分离。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于连续生产卤代丁基橡胶的方法，该方法包括:连续地提供一种包括在水中的丁基橡胶的丁基橡胶浆料；在一种非卤代的烃溶剂中溶解该丁基橡胶浆料，以便在水中形成一种丁基橡胶胶结剂；在一个封闭的分离器中将水与该橡胶胶结剂相分离，由此在该分离器中形成一个界面层；并且，卤化该橡胶胶结剂至由此产生该卤代丁基橡胶。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于从一种丁基橡胶浆料生产丁基橡胶胶结剂的装置，该胶结剂包括在一种非卤代的有机溶剂中的丁基橡胶，并且该浆料包括在水中的丁基橡胶，该装置包括:配置为用于接收该丁基橡胶浆料和该非卤代的有机溶剂的一个封闭的溶解区，该溶解区包括用于搅拌该浆料和该溶剂的混合工具，该丁基橡胶溶解在该溶剂中以便形成在水中的丁基橡胶胶结剂；以及，与该溶解区水平相邻的一个封闭的分离器区，通过横跨一个界面层形成与一个胶结剂层竖直地间隔开的一个水层，该分离器区促使该丁基橡胶胶结剂与水的相分离，该分离器区包括一个大体上水平的流动路径并具有至少两个竖直地间隔开一个距离的出口，该距离是足够的以分离地收集该水层和该胶结剂层。附图简要说明现在将通过参考附图描述本专利技术，其中:图1图解了在 实验室分批实验中，初始搅拌时间对于胶结剂/水的相分离的影响；图2图解了在实验室分批实验中，浆料温度对于沉降速率的影响；图3图解了在实验室分批实验中，橡胶粒屑大小对于沉降速率的影响；图4图解了在实验室分批实验中，硬脂酸钙水平对于沉降速率的影响；图5图解了在实验室分批实验中，溶剂类型对于沉降分布的影响；图6图解了一个用于橡胶胶结剂形成的封闭的水平装置的前视图；图7图解了用于橡胶胶结剂形成的另一封闭的水平装置的前视图；图8图解了一个流程图，该流程图图解了用于橡胶胶结剂形成的一个封闭的水平装置的设计特征；图9是丁基橡胶在己烷和异戊烷中的溶解曲线；图10是丁基橡胶在己烷和异戊烷中的溶解曲线；图11图解了在中试规模连续生产测试期间收集的该橡胶胶结剂样品中橡胶和水的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续生产卤代丁基橡胶的方法，该方法包括至少以下步骤：a.提供一种包括丁基橡胶和水的丁基橡胶浆料；b.将该丁基橡胶浆料的丁基橡胶溶解在一种非卤代的有机溶剂中以便形成一种在水中的丁基橡胶胶结剂；c.在一个封闭的分离器中将水与该橡胶胶结剂相分离，由此在该分离器中形成一个界面层；并且，卤化该橡胶胶结剂以由此产生该卤代丁基橡胶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯·格罗姆拼格，斯文·巴赫，维尔纳·贝克尔，陈葳，保罗·恩固因，凯文·阿拉穆，罗伯特·迈克尔·怀斯，托马斯·穆尔德，
申请(专利权)人：朗盛国际股份公司，
类型：
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