发明名称 用于机械搅拌反应器中制造苯乙烯聚合物之方法及装置
摘要
申请公布号 TWI355966 申请公布日期 2012.01.11
申请号 TW094140067 申请日期 2005.11.15
申请人 亿诺欧洲有限公司 发明人 盖勒斯奇 珍 马克
分类号 B01F7/00 主分类号 B01F7/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 一种用以(共)聚合苯乙烯之方法,其系由使用一包含苯乙烯之液体聚合反应混合物来进行于一呈一反应槽形态之机械搅拌反应器中,该反应槽系包含一呈一圆筒环状且具有一直立轴(A)之侧壁以及一接结该侧壁之底盖及顶盖,该反应槽配备一机械搅拌装置,该装置系包含:(i)一中央旋转轴,其具有与轴(A)一致之直立轴,且配接一包含一旋转该中央旋转轴马达之驱动系统;(ii)至少一连结该中央旋转轴之搅拌部件以及(iii)至少一连结反应槽之挡板,其中,该挡板不紧邻反应槽侧壁,且呈一具有直立轴之圆柱及具有一选择自下列三种形状之一的剖面:-一第一形状,其包含一具有一长对角线及短对角线之菱形,该对角线是由长度分别为(D)及(d)使比例(d/D)是选择自一由0.1/1至0.9/1之范围内,短对角线是呈顺沿一放射自轴(A)之径向或呈顺沿一与轴(A)夹角(α)为>0°且@sIMGCHAR!d10010.TIF@eIMG!45°之方向;-一第二形状,其包含一等同该第一形状之菱形,惟位于长对角线端部之两锐角皆个别被一相同或不同之圆弧取代,该圆弧具有一落在长对角线上之中心点,且该圆弧是由具有一半径长度(r)来使比例(2r/d)是选择自一由0.1/1至0.8/1之范围内,且圆弧两端部皆接续对应之锐角夹边;或者-一第三形状,其包含一等同该第二形状之菱形,惟仅一位于长对角线端部且面朝远离中央旋转轴旋转方向之锐角被圆弧取代。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件是选择自产生轴向流动的部件。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件是选择自双流式螺杆搅动器、具有薄层刀板或多层刀板之螺杆搅动器、具有倾斜刀板之涡流搅动器、单螺旋或双螺旋阿基米德型螺杆及可选择地与一阿基米德型螺杆组合之单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件是选择自具有薄层刀板或多层刀板之螺杆搅动器、具有倾斜刀板之涡流搅动器及单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件是由选择自单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器来与一底部搅拌部件组合。如申请专利范围第1项之方法,其中,该比例(d/D)是选择自一由0.2/1至0.8/1之范围内。如申请专利范围第1项之方法,其中,该比例(2r/d)是选择自一由0.2/1至0.7/1之范围内。如申请专利范围第1项之方法,其中,该具有呈第二或第三形状剖面之挡板中,个别之圆弧端部是由顺沿一正切该圆弧且于圆弧接结夹边之位点上呈与该夹边一致之方向来接续该接结圆弧之对应锐角夹边。如申请专利范围第1项之方法,其中,该苯乙烯(共聚)聚合反应是一自由基聚合反应,反应是由加热或使用至少一产生自由基催化剂来引发。如申请专利范围第1项之方法,其中,该液体聚合反应混合物系包含:-苯乙烯及可选择至少一共聚单体,一天然或合成橡胶,及/或至少一聚合反应起始剂,-苯乙烯,一有机溶剂,及可选择至少一共聚单体,一天然或合成橡胶,及/或至少一聚合反应起始剂,-苯乙烯,水,至少一悬浮液或乳化液稳定剂,可选择至少一共聚单体,一天然或合成橡胶,及/或至少一聚合反应起始剂。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件会产生一2-60 s-1之剪力速率。如申请专利范围第1项之方法,其中,该中央旋转轴是以一每分钟10-50转之速度来进行旋转。一种聚合反应装置,其能够(共)聚合苯乙烯,且其系包含一呈一反应槽形态之机械搅拌反应器,该反应槽系包含一呈一圆筒环状且具有一直立轴(A)之侧壁以及一接结该侧壁之底盖及顶盖,该反应槽配备一机械搅拌装置,该装置系包含:(i)一中央旋转轴,其具有与轴(A)一致之直立轴,且配接一包含一旋转该中央旋转轴马达之驱动系统;(ii)至少一连结该中央旋转轴之搅拌部件以及(iii)至少一连结反应槽之挡板,其中,该挡板是由不紧邻反应槽侧壁且呈一具有直立轴之圆柱及具有一选择自下列三种形状之一的剖面:-一第一形状,其包含一具有一长对角线及短对角线之菱形,该对角线是由长度分别为(D)及(d)来使比例(d/D)是选择自一由0.1/1至0.9/1之范围内,短对角线是呈顺沿一放射自轴(A)之径向或呈顺沿一与轴(A)夹角(α)为>0°且@sIMGCHAR!d10011.TIF@eIMG!45°之方向;-一第二形状,其包含一等同该第一形状之菱形,惟位于长对角线端部之两锐角皆个别被一相同或不同之圆弧取代,该圆弧具有一落在长对角线上之中心点,且该圆弧是由具有一半径长度(r)来使比例(2r/d)是选择自一由0.1/1至0.8/1之范围内,且圆弧两端部皆接续对应之锐角夹边;或者-一第三形状,其包含一等同该第二形状之菱形,惟仅一位于长对角线端部且面朝远离中央旋转轴旋转方向之锐角被圆弧取代。如申请专利范围第13项之装置,其中,该或该等搅拌部件是选择自产生轴向流动的部件。如申请专利范围第13项之装置,其中,该或该等搅拌部件是选择自双流式螺杆搅动器、具有薄层刀板或多层刀板之螺杆搅动器、具有倾斜刀板之涡流搅动器、单螺旋或双螺旋阿基米德型螺杆及单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器。如申请专利范围第13项之装置,其中,该或该等搅拌部件是由选择自单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器来与一底部搅拌部件组合。如申请专利范围第13项之装置,其中,该比例(d/D)是选择自一由0.2/1至0.8/1之范围内。如申请专利范围第13项之装置,其中,该比例(2r/d)是选择自一由0.2/1至0.7/1之范围内。如申请专利范围第13项之装置,其中,该具有呈第二或第三形状剖面之挡板中,个别之圆弧端部是由顺沿一正切该圆弧且于圆弧接结夹边之位点上呈与该夹边一致之方向来接续该接结圆弧之对应锐角夹边。如申请专利范围第1项之方法,其中,该或该等搅拌部件系选自可产生轴向或实质轴向流动之部件。如申请专利范围第4项之方法,其中,该或该等搅拌部件在一水性悬浮液聚合方法中系选自具有薄层刀板或多层刀板之螺杆搅动器及具有倾斜刀板之涡流搅动器,及在一团块或溶液聚合方法中系选自单-、双-、三-、四-螺旋条带型搅拌器。如申请专利范围第5项之方法,其中,该或该等搅拌部件系选自单-、双-或三-螺旋条带型搅拌器,该搅拌器系与一具有船锚状且被连接至相同中央旋转轴之底部搅拌部件组合。如申请专利范围第6项之方法,其中,该比例(d/D)是选择自一由0.25/1至0.65/1之范围内。如申请专利范围第7项之方法,其中,该比例(2r/d)是选择自一由0.35/1至0.65/1之范围内。如申请专利范围第10项之方法,其中,该天然或合成橡胶是一聚丁二烯,且该聚合反应起始剂是一自由基产生试剂。如申请专利范围第11项之方法,其中,该或该等搅拌部件会产生5-50 s-1之剪力速率。如申请专利范围第12项之方法,其中,该中央旋转轴是以一每分钟12-45转之速度来进行旋转。如申请专利范围第13项之装置,其中,该或该等搅拌部件系选自可产生轴向或实质轴向流动之部件。如申请专利范围第15项之装置,其中,该或该等搅拌部件系与一阿基米德型螺杆结合。如申请专利范围第16项之装置,其中,该或该等搅拌部件具有一船锚之形状。如申请专利范围第17项之装置,其中,该比例(d/D)是选择自一由0.25/1至0.65/1之范围内。如申请专利范围第18项之装置,其中,该比例(2r/d)是选择自一由0.35/1至0.65/1之范围内。
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