聚丙烯腈纺丝原液的聚合方法及聚合装置

摘要

本发明涉及一种聚丙烯腈纺丝原液聚合方法及聚合装置，使聚合过程在超重力和常重力场下分步引发聚合反应，在集成有超重力旋转床、搅拌反应装置和换热器的聚合反应装置中，先将含有丙烯腈、共聚单体、溶剂的混合物料与引发剂在超重力旋转床中实现微观混合，引发剂加完后，使物料在搅拌反应装置继续完成聚合反应过程，从而提高整个聚合过程的混合效率，使聚合纺丝原液分子量分布可控，分子量分布窄。本发明的聚合方法及装置与传统单釜聚合方法相比，在处理规模相同且聚合聚丙烯腈纺丝原液产品质量相当的情况下，运行操作费用可降低20％，节能可达30％，产品质量稳定，得到的聚丙烯腈纺丝原液可以用于制备高性能聚丙烯腈基碳纤维。

主权项

一种聚丙烯腈纤维纺丝原液的聚合方法，其特征在于，在集成有超重力旋转床、搅拌反应釜和换热器的聚合反应装置中，先将丙烯腈、共聚单体和溶剂充分混合，然后将混合物料和引发剂以一定比率通过超重力旋转床的进料管，在进料管初步混合后送入旋转床转子中，转子的转速为100～3000转/分钟，在引发剂加入过程中，使混合物料在旋转床、搅拌反应釜和换热器中循环，引发剂和共聚单体在转子超重力环境中进行微观混合，在搅拌作用下宏观混合，聚合反应温度在50‑80℃，引发剂加完后，将自转子甩出的物料收集到搅拌反应釜中继续搅拌反应，并使物料在搅拌反应装置和换热器之间在50‑80℃温度下循环，完成物料的聚合反应过程，所述引发剂的摩尔用量为单体摩尔量的0.1‑0.5％，引发剂加入的流量控制为物料循环流量的0.005‑0.1倍。