專利名稱：含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細(xì)化工中防滑劑，具體是含鋁無機(jī)鹽用于順丁橡膠、丁苯橡膠等合成橡膠脫水過程的螺桿擠出機(jī)的防滑劑的應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
含鋁無機(jī)鹽主要包括無水氯化鋁、結(jié)晶氯化鋁、固體或液體硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨、及聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁中的一種或一種以上的混合物，其化學(xué)通式可概括為AlxCy(OH)z(M)(3x+y-z)/1.nH2O，其中x為該化學(xué)式中Al離子的摩爾數(shù)，取值為1或2，y為一價陽離子C的摩爾數(shù)，取值為0或1，C是K+或NH4+，z是羥基的摩爾數(shù)，取值為0～5的整數(shù)，l是陰離子M的化合價，取值為1或2，M可以為Cl-，NO3-或SO42-，n是結(jié)晶水的個數(shù)，取值為0～12的整數(shù)。
其中，氯化鋁的分子式為AlCl3，無色透明六角晶體。相對密度d425＝2.44，熔點194℃。易溶于水，能生成六水合物AlCl3·6H2O。氯化鋁可作為水泥的促凝劑，單獨投加有顯著的促凝作用，但后期強(qiáng)度下降較大。用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、乙基苯的催化劑。清酒等的防變色劑及果膠的絮凝劑。硫酸鋁的分子式為Al2(SO4)3，無水硫酸鋁為白色粉末狀固體，密度0.71g/cm3。結(jié)晶硫酸鋁分子式為Al2(SO4)3·18H2O，無色單斜晶體，密度1.69g/cm3。主要用作供水和廢水的混凝劑。造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑，以增強(qiáng)紙張的抗水、防滲性能。木材工業(yè)中作防腐劑及油脂工業(yè)的澄清劑，石油工業(yè)的除臭脫色劑。聚氯化鋁，或聚合氯化鋁，又名堿式氯化鋁，分子式為[Al2(OH)nCl6-n.xH2O]m，n是絡(luò)合的羥基數(shù)，m是膠團(tuán)數(shù)，x是結(jié)晶水個數(shù)。呈灰白色或黃色粉未固體或液體產(chǎn)品。固體產(chǎn)品密度大于1.19g/cm3，pH值3.5-5.0，易溶于水，水解成氫氧化鋁的凝膠。聚合氯化鋁廣泛用于飲用水和工業(yè)給水的凈化，是一種重要的混凝劑，適應(yīng)pH范圍廣，還用于造紙、精密鑄造、食品發(fā)酵、日用化工、印染、皮革鞣制等行業(yè)。聚合硫酸鋁為無色澄清液體，相對密度1.2，其化學(xué)式為[Al2(OH)s(SO4)(3-s)/2]k，其中s為羥基的摩爾數(shù)，k為膠團(tuán)數(shù)。主要作為水與廢水處理的混凝劑，可以去除濁度和廢水色度?？傊?，目前尚未公開各種含鋁無機(jī)鹽作為防滑劑的應(yīng)用。
合成橡膠包括順丁、丁苯橡膠的合成，當(dāng)前的合成方法有溶液法合成與乳液法合成二種。溶液法是在有機(jī)溶劑中合成，然后將含有合成橡膠產(chǎn)品的有機(jī)溶液注入大量的蒸汽與水中，蒸汽蒸出有機(jī)溶劑進(jìn)行回收。而順丁、丁苯等合成橡膠在分散劑等助劑的作用下分散在水中，合成橡膠膠粒與水經(jīng)篩濾作用分離出大部分的水，但依然有較多的水殘留在米粒狀膠粒中，產(chǎn)品達(dá)不到出廠標(biāo)準(zhǔn)。膠粒中水分的脫除方法，一是通過大量的干燥空氣將其完全烘干，但該方法能耗高，成本高。二是通過螺桿擠出機(jī)擠壓脫水，該方法節(jié)能，效率高。螺桿擠出機(jī)擠壓脫水的原理是，通過擠壓做功，螺桿機(jī)的出口溫度升到160度，然后橡膠物料通過閃蒸作用，將膠粒中的殘余水脫除，使橡膠粒中的含水量低于0.5％以下。目前國內(nèi)使用的用于合成橡膠后處理脫水工藝的螺桿擠出機(jī)，都沒有使用防滑劑，導(dǎo)致橡膠物料在螺桿擠出機(jī)中經(jīng)常發(fā)生打滑現(xiàn)象，不能正常脫出水分。導(dǎo)致順丁、丁苯橡膠產(chǎn)品在螺桿擠出機(jī)中發(fā)生打滑因素主要有(1)螺桿機(jī)長時間使用表面摩蝕光滑而打滑。(2)工藝?yán)鋮s水漏入生產(chǎn)系統(tǒng)，因工藝?yán)鋮s水中含有聚磷酸鹽等水處理劑，它能吸附在膠?；蚵輻U機(jī)金屬材料的表面，從而引起螺桿機(jī)打滑。(3)為使生產(chǎn)的合成橡膠能以米粒大小的狀態(tài)分散于水中，往往在生產(chǎn)系統(tǒng)中投加分散劑，而使用的分散劑，都是陰離子聚合物，它們吸附在膠粒表面，阻止膠粒的團(tuán)聚而起到分散作用，分散劑的使用量偏多，或選用不當(dāng)，也會引起螺桿機(jī)的打滑。螺桿擠出機(jī)發(fā)生打滑的事故后，螺桿擠出機(jī)的工作電流下降，有時下降幅度達(dá)30％，引起螺桿擠出機(jī)的出口溫度下降，閃蒸后產(chǎn)品中含水率較高(大于0.5％)從而達(dá)不到一級品的標(biāo)準(zhǔn)，有時不得不停機(jī)清理積存物。對于大型的連續(xù)化生產(chǎn)系統(tǒng)，停機(jī)事故將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有合成橡膠工藝現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種含鋁無機(jī)鹽用作橡膠脫水過程的螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法，當(dāng)螺桿擠出機(jī)發(fā)生打滑的事故時，通過使用該防滑劑，有效防止螺桿擠出機(jī)打滑，使生產(chǎn)系統(tǒng)恢復(fù)正常，生產(chǎn)出含水量(或揮發(fā)份)小于0.5％的合格產(chǎn)品，并實現(xiàn)不停機(jī)清理，大大減少因系統(tǒng)停機(jī)而造成的損失。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法先將含鋁的無機(jī)鹽溶于水中，形成含鋁的無機(jī)鹽水溶液，溶液中鋁含量(以三氧化二鋁計)為2％-10％，然后將含鋁無機(jī)鹽水溶液與進(jìn)入擠出機(jī)的合成橡膠膠?；旌暇鶆?；所述含鋁無機(jī)鹽水溶液的投加量為合成橡膠重量的十萬分之一到萬分之五，所述含鋁無機(jī)鹽為化學(xué)通式為AlxCy(OH)z(M)(3x+y-z)/1.nH2O中的一種或一種以上的混合物，通式中x為該化學(xué)式中Al離子的摩爾數(shù)，取值為1或2，y為一價陽離子C的摩爾數(shù)，取值為0或1，C為K+或NH4+，z是羥基的摩爾數(shù)，取值為0～5的整數(shù)，l是陰離子M的化合價，取值為1或2，M可為Cl-，NO3-或SO42-，n是結(jié)晶水的個數(shù)，取值為0～12的整數(shù)。
所述含鋁的無機(jī)鹽包括無水氯化鋁、結(jié)晶氯化鋁、固體或液體硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨、及聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁中的一種或一種以上的混合物。所述合成橡膠包括丁苯橡膠或順丁橡膠。
可用計量泵或手動添加或其他方便的方法，將含鋁水溶液投加在橡膠擠干機(jī)的入口端，與進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的順丁、丁苯橡膠膠?；旌暇鶆?，一般來說，藥劑投加量越多，則防滑效果越好。隨著投加含鋁無機(jī)鹽類防滑劑量的增加，擠出機(jī)的工作電流將會逐漸增加，橡膠干燥后成品的含水率也會隨之而下降，直至達(dá)到要求的含水量，從而維持此時的藥劑投加量，使順丁、丁苯橡膠生產(chǎn)的后續(xù)脫水系統(tǒng)工作正常，有效防止因順丁、丁苯橡膠在螺桿擠出機(jī)中打滑而引起橡膠膠粒含水量(或揮發(fā)份)含量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)而不能合格出廠。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并局限于實施例表示的范圍。
實施例1首先，將固體的氯化鋁溶于純水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)2％的溶液，得到均勻無色水溶液。螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵將該防滑劑噴灑到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的膠粒上。當(dāng)氯化鋁水溶液的投加量為丁苯橡膠的重量的萬分之二時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高15％，螺桿機(jī)的出口溫度提高8度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.41％。
實施例2首先將固體的硫酸鋁溶于水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)10％的溶液，得到淡黃色透明水溶液。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵，將該防滑劑噴灑到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的膠粒上，當(dāng)硫酸鋁的投加量為順丁橡膠的重量的萬分之一時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高20％，螺桿機(jī)的出口溫度提高11度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.39％。
實施例3首先將固體的聚合氯化鋁溶于水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)5％的溶液，得到淡黃色防滑劑。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過人工手動的方式將其噴灑在進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的十萬分之一時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高8％，螺桿機(jī)的出口溫度提高5度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.45％。
實施例4將固體的硫酸鋁和硝酸鋁溶于水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)2％的溶液，得到淡黃色防滑劑。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過人工手動的方式將其慢慢加在濕膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的十萬分之五時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高15％，螺桿機(jī)的出口溫度提高10度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.40％。
實施例5將固體硫酸鋁鉀溶于水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)3％的溶液，得到黃色防滑劑。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵將防滑劑加入到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的濕膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的萬分之五時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高30％，螺桿機(jī)的出口溫度提高17度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.32％。
實施例6淺棕色液體硫酸鋁，鋁含量(以三氧化二鋁計)8％。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵將防滑劑加入到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的濕膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的十萬分之二時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高9％，螺桿機(jī)的出口溫度提高7度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.45％。
實施例7無色澄清液體聚合硫酸鋁，鋁含量(以三氧化二鋁計)10％的溶液。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵將防滑劑加入到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的濕膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的萬分之五時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高35％，螺桿機(jī)的出口溫度提高18度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.31％。
實施例8將固體硫酸鋁銨溶于水中，配成鋁含量(以三氧化二鋁計)8％的溶液，得到淡黃色防滑劑。在螺桿機(jī)發(fā)生打滑的故障時，通過計量泵將防滑劑加入到進(jìn)入螺桿擠出機(jī)的濕膠粒上。當(dāng)防滑劑的投加量為丁苯橡膠重量的萬分之二時，可使螺桿機(jī)的工作電流提高25％，螺桿機(jī)的出口溫度提高17度，最終產(chǎn)品的含水量(可揮發(fā)份)可從2％降為0.31％。
權(quán)利要求
1.含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法，其特征在于，先將含鋁的無機(jī)鹽溶于水中，形成含鋁的無機(jī)鹽水溶液，溶液中鋁含量(以三氧化二鋁計)為2％-10％，然后將含鋁無機(jī)鹽水溶液與進(jìn)入擠出機(jī)的合成橡膠膠?；旌暇鶆?；所述含鋁無機(jī)鹽水溶液的投加量為合成橡膠重量的十萬分之一到萬分之五，所述含鋁無機(jī)鹽為化學(xué)通式為AlxCy(OH)z(M)(3x+y-z)/1.nH2O中的一種或一種以上的混合物，通式中x為該化學(xué)式中Al離子的摩爾數(shù)，取值為1或2，y為一價陽離子C的摩爾數(shù)，取值為0或1，C為K+或NH4+，z是羥基的摩爾數(shù)，取值為0～5的整數(shù)，l是陰離子M的化合價，取值為1或2，M為Cl-，NO3-或SO42-，n是結(jié)晶水的個數(shù)，取值為0～12的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法，其特征在于，所述合成橡膠包括丁苯橡膠或順丁橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法，其特征在于，所述含鋁的無機(jī)鹽包括無水氯化鋁、結(jié)晶氯化鋁、固體或液體硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鉀、硫酸鋁銨、及聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁中的一種或一種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鋁無機(jī)鹽作為合成橡膠脫水螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用方法，其特征在于，所述將含鋁無機(jī)鹽水溶液與進(jìn)入擠出機(jī)的合成橡膠膠?；旌暇鶆虻姆绞桨ㄓ嬃勘锰砑踊蚴謩犹砑拥姆绞健?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及含鋁無機(jī)鹽用作順丁橡膠、丁苯橡膠等合成橡膠脫水過程的螺桿擠出機(jī)防滑劑的應(yīng)用。該應(yīng)用方法是先將含鋁的無機(jī)鹽溶于水中，形成含鋁的無機(jī)鹽水溶液，水溶液中鋁含量(以三氧化二鋁計)為2％－10％，然后將含鋁無機(jī)鹽水溶液與進(jìn)入擠出機(jī)的合成橡膠膠?；旌暇鶆颍X無機(jī)鹽水溶液的投加量為合成橡膠重量的十萬分之一到萬分之五。當(dāng)螺桿擠出機(jī)發(fā)生打滑的事故時，通過使用該防滑劑，可有效防止螺桿擠出機(jī)打滑，使生產(chǎn)系統(tǒng)恢復(fù)正常，生產(chǎn)出含水量(或揮發(fā)份)小于0.5％的合格產(chǎn)品，并實現(xiàn)不停機(jī)清理，大大減少因系統(tǒng)停機(jī)而造成的損失。
文檔編號B29C47/08GK1792598SQ20051012066
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者汪曉軍, 萬小芳 申請人:華南理工大學(xué)