一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种α烯烃‑氟苯乙烯聚合物的制备系统及工艺，包括单体储罐、反应单元、微界面发生器、过滤器、洗涤单元、干燥箱和换热器。本发明专利技术通过破碎α烯烃单体使其形成微米尺度的微米级气泡，各所述微米级气泡均能够与氟苯乙烯和添加剂充分混合形成气液乳化物，通过将气液两相充分混合，能够保证系统中的α烯烃和氟苯乙烯与添加剂充分接触，提高了所述系统的聚合效率；同时，微米级气泡与物料混合形成气液乳化物，通过各原料间的充分混合，增大了气液两相的相界面积，减小了液膜厚度，降低了传质阻力，达到了在较低预设操作条件范围内强化传质的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统及工艺
本专利技术涉及高分子聚合物
，尤其涉及一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统及工艺。
技术介绍
聚烯烃具有无毒、耐化学试剂、力学性能优良等优点从而被广泛应用，尤其是在制备医疗器械领域引起了人们的广泛关注。然而由于聚烯烃对血液的相容性较差在一定程度上限制了其应用。如能在不影响其力学性能的前提下，改善其对血液的相容性具有重大意义。理论上，在聚烯烃中引入氟元素不仅可以改善聚烯烃的细胞毒性、血液相容性还能改善其化学稳定性、气密性等性能。现有技术利用自由基聚合、易位聚合等方法虽然可以将氟元素引入到聚烯烃中，但是这种方法制备得到的材料性能不好、单体合成的成本较高。将聚烯烃氟化是一种比较直接的方法，但是这种方法只对材料表面氟化比较有效。而且，由于含氟单体不仅聚合活性低，而且通常导致催化剂失活，因此烯烃和氟化烯烃进行共聚制备氟化聚烯烃极为困难。中国专利公开号：CN107722155A公开了一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物，所述α烯烃-氟苯乙烯聚合物中氟苯乙烯结构单元的含量大于30mol％，所述α烯烃-氟苯乙烯聚合物的玻璃化转变温度为0～110℃，所述α烯烃-氟苯乙烯聚合物中连续氟苯乙烯序列的平均长度(MSL)不短于1个氟苯乙烯结构单元。本专利技术还提供了上述α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备方法。由此可见，所述方法虽能够对α烯烃-氟苯乙烯聚合物进行制备，但所述方法无法将α烯烃与氟苯乙烯聚合物充分混合，所述方法的物料转化率低，从而导致制备的α烯烃-氟苯乙烯聚合物产量低，制备成本大。<br>
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统及工艺，用以克服现有技术中α烯烃与氟苯乙烯聚合物无法充分混合导致的产物产率低的问题。一方面，本专利技术提供一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，包括：单体储罐，用以储存待聚合单体；反应单元，其与所述单体储罐相连，用以分别接收物料、溶剂和添加剂并使单体在反应单元内进行聚合反应；微界面发生器，其设置在所述反应单元内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给α烯烃单体，使α烯烃单体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将物料混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化相界间的传质效率和反应效率；过滤器，其与所述反应单元出料口相连，用以对反应单元输出的混合物料进行过滤；洗涤单元，其与所述过滤器固相出口相连，用以对过滤器输出的固相物料进行洗涤；干燥箱，其与所述洗涤单元出料口相连，用以干燥洗涤后物料以脱除物料表面残留的溶液；换热器，其分别设置在系统中的指定位置，用以对物料进行换热以降低系统的热负荷。进一步地，所述单体储罐包括：α烯烃储罐，用以储存α烯烃单体；氟苯乙烯储罐，用以储存氟苯乙烯单体。进一步地，所述α烯烃单体为乙烯、丙烯、丁烯中的一种或多种混合物。进一步地，所述氟苯乙烯单体为邻氟苯乙烯、对氟苯乙烯、间氟苯乙烯、2,6-二氟苯乙烯、2,5-二氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3-二氟苯乙烯、3,4-二氟苯乙烯，3,5-二氟苯乙烯、2,6-二氟苯乙烯、2,3,4-三氟苯乙烯、2,3,5-三氟苯乙烯、2,3,6-三氟苯乙烯、3,4,5-三氟苯乙烯和3,4,6-三氟苯乙烯的一种或多种混合物。进一步地，所述反应单元包括：第一反应釜，其为一搅拌釜且第一反应釜分别与所述α烯烃储罐和氟苯乙烯储罐相连，用以分别接收α烯烃单体和氟苯乙烯单体，第一反应釜侧壁设有添加剂进料管，用以将去离子水、引发剂和乳化剂输送至第一反应釜内部；第二反应釜，其为一搅拌釜且第二反应釜分别与所述α烯烃储罐相连，用以将α烯烃单体输送至第二反应釜内部，第二反应釜侧壁设有物料进料管和盐水进料管，其中物料进料管与所述第一反应釜出料口相连，用以将第一反应釜输出的物料输送至第二反应釜内部，盐水进料管用以将饱和食盐水输送至第二反应釜内部。进一步地，所述微界面发生器包括：第一微界面发生器，其设置在所述第一反应釜内部底端并与所述α烯烃储罐相连，用以将α烯烃单体破碎成微米级气泡并将微米级气泡输出至第一反应釜内部；第二微界面发生器，其设置在所述第二反应釜内部底端并与所述α烯烃储罐相连，用以将α烯烃单体破碎成微米级气泡并将微米级气泡输出至第二反应釜内部；进一步地，所述换热器分别设置在所述第一反应釜的出料口和第二反应釜的出料口处，用以分别对第一反应釜和第二反应釜输出的物料进行换热。进一步地，所述洗涤单元包括：第一洗涤器，其与所述过滤器相连，第一洗涤器顶部设有进料喷头，用以将沸水输送至第一洗涤器内并将沸水喷洒至物料表面以对过滤器过滤后的固相物料进行洗涤；第二洗涤器，其与所述第一洗涤器相连，第二洗涤器顶部设有进料喷头，用以将乙醇输送至第二洗涤器内并将乙醇喷洒至物料表面以对第一洗涤器输出的洗涤后物料进行二次洗涤。另一方面，本专利技术提供了一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备工艺，包括：步骤1：在系统运行前，将α烯烃单体输送至α烯烃储罐内，将氟苯乙烯单体输送至氟苯乙烯储罐内，通过添加剂进料管向第一反应釜内输送乳化剂，向第二反应釜内输送过量的饱和食盐水；步骤2：运行系统，α烯烃储罐开始输送α烯烃单体，氟苯乙烯储罐开始输送氟苯乙烯单体，第一微界面发生器和第二微界面发生器分别对α烯烃单体进行破碎，使α烯烃单体形成微米尺度的微米级气泡，第一微界面发生器在破碎后将微米级气泡输出至第一反应釜内部，第二微界面发生器在破碎后将微米级气泡输出至第二反应器内部；步骤3：微米级气泡进入第一反应釜内部后，与氟苯乙烯单体和乳化剂混合形成气液乳化物，混合后第一反应釜开始搅拌气液乳化物，并在搅拌后静置以对气液乳化物进行预乳化；步骤4：预乳化完成后，通过添加剂进料管向第一反应釜内输送引发剂，输送完成后，第一反应釜开始对物料进行搅拌，并在搅拌的同时加热物料，搅拌后静置以使物料进行乳化；步骤5：乳化后，第一反应釜将乳液输送至第二反应釜，乳液与饱和食盐水混合形成混合溶液，第二微界面发生器将微米级气泡输出至第二反应釜内部，微米级气泡与混合溶液混合形成气液乳化物，此时第二反应釜开始搅拌气液乳化物以对气液乳化物进行破乳，破乳后物料分层；步骤6：第二反应釜将分层物料输送至过滤器，过滤器对物料进行过滤，过滤后将滤液输出系统，并将滤出的固相物料输送至第一洗涤器内部，第一洗涤器会对物料喷洒沸水以对物料进行一次洗涤；步骤7：洗涤完成后，第一洗涤器将物料输送至第二洗涤器，第二洗涤器会对物料喷洒乙醇以对物料进行二次洗涤；步骤8：洗地完成后，第二洗涤器将物料输送至干燥箱，干燥箱对物料进行干燥，并在干燥后将α烯烃-氟苯乙烯聚合物输出系统。进一步地，在系统运行时，换热器会分别对第一反应釜和第二反应釜输出的物料进行换热以降低系统的热负荷。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，包括：/n单体储罐，用以储存待聚合单体；/n反应单元，其与所述单体储罐相连，用以分别接收物料、溶剂和添加剂并使单体在反应单元内进行聚合反应；/n微界面发生器，其设置在所述反应单元内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给α烯烃单体，使α烯烃单体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将物料混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化相界间的传质效率和反应效率；/n过滤器，其与所述反应单元出料口相连，用以对反应单元输出的混合物料进行过滤；/n洗涤单元，其与所述过滤器固相出口相连，用以对过滤器输出的固相物料进行洗涤；/n干燥箱，其与所述洗涤单元出料口相连，用以干燥洗涤后物料以脱除物料表面残留的溶液；/n换热器，其分别设置在系统中的指定位置，用以对物料进行换热以降低系统的热负荷。/n

【技术特征摘要】
1.一种α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，包括：
单体储罐，用以储存待聚合单体；
反应单元，其与所述单体储罐相连，用以分别接收物料、溶剂和添加剂并使单体在反应单元内进行聚合反应；
微界面发生器，其设置在所述反应单元内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给α烯烃单体，使α烯烃单体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高相界传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将物料混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化相界间的传质效率和反应效率；
过滤器，其与所述反应单元出料口相连，用以对反应单元输出的混合物料进行过滤；
洗涤单元，其与所述过滤器固相出口相连，用以对过滤器输出的固相物料进行洗涤；
干燥箱，其与所述洗涤单元出料口相连，用以干燥洗涤后物料以脱除物料表面残留的溶液；
换热器，其分别设置在系统中的指定位置，用以对物料进行换热以降低系统的热负荷。


2.根据权利要求1所述的α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述单体储罐包括：
α烯烃储罐，用以储存α烯烃单体；
氟苯乙烯储罐，用以储存氟苯乙烯单体。


3.根据权利要求2所述的α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述α烯烃单体为乙烯、丙烯、丁烯中的一种或多种混合物。


4.根据权利要求2所述的α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述氟苯乙烯单体为邻氟苯乙烯、对氟苯乙烯、间氟苯乙烯、2,6-二氟苯乙烯、2,5-二氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3-二氟苯乙烯、3,4-二氟苯乙烯，3,5-二氟苯乙烯、2,6-二氟苯乙烯、2,3,4-三氟苯乙烯、2,3,5-三氟苯乙烯、2,3,6-三氟苯乙烯、3,4,5-三氟苯乙烯和3,4,6-三氟苯乙烯的一种或多种混合物。


5.根据权利要求2所述的α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述反应单元包括：
第一反应釜，其为一搅拌釜且第一反应釜分别与所述α烯烃储罐和氟苯乙烯储罐相连，用以分别接收α烯烃单体和氟苯乙烯单体，第一反应釜侧壁设有添加剂进料管，用以将去离子水、引发剂和乳化剂输送至第一反应釜内部；
第二反应釜，其为一搅拌釜且第二反应釜分别与所述α烯烃储罐相连，用以将α烯烃单体输送至第二反应釜内部，第二反应釜侧壁设有物料进料管和盐水进料管，其中物料进料管与所述第一反应釜出料口相连，用以将第一反应釜输出的物料输送至第二反应釜内部，盐水进料管用以将饱和食盐水输送至第二反应釜内部。


6.根据权利要求5所述的α烯烃-氟苯乙烯聚合物的制备系统，其特征在于，所述微界面发生器包括：
第一微界面发生器，其设置在所述第一反应釜内部底端并与所述α烯烃储罐相连，用以将α烯烃单体破碎成微米级气泡并将微米级气泡输出至第一反应釜内部；
第二微界面发生器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，李磊，周政，张锋，孟为民，王宝荣，杨高东，罗华勋，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32