《共聚甲醛反应体系优化及其在规模化生产中的应用》

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聚甲醛是甲醇的下游产品,为仅次于聚酰胺和聚碳酸酯的第三大通用工程塑料。国内聚甲醛的质量不稳定,不能有效占领聚甲醛高端市场,往往在低端领域进行价格竞争。开封龙宇化工有限公司从聚合反应体系入手,通过聚合反应体系的优化和对影响聚合反应的各个关键工序进行研究,从而进一步提高了市场竞争力,生产的产品缩短了与国外先进厂家技术差距。

一、取得的成果:

1、POM的质量大幅提升,反应稳定性得到了有力保证。

(1)通过对聚合反应方式的改变,原来主要是三聚甲醛、二氧五环通过静态混合器混合后,通过引入链引发剂的方式,进行的阳离子无规聚合,改为由引发剂先与二氧五环进行混合,形成活性种之后,进行种子聚合。通过聚合方式的改变,产品质量及生产稳定性得以大幅度提升。HO是该公司表征聚甲醛分子链不稳定末端基的重要参数,通过此种方式应用后,HO含量由2014年的2.5%下降到2016年的1.2%,甲醛气含量由2014年的200ppm下降到120ppm。

(2)通过对甲缩醛用量跟踪,通过管线配热等方式的改变,对聚合度实现了精准控制,由于熔体质量流动速率产生的产品不合格问题比改造前下降了40%左右。

(3)确定了聚甲醛生产过程中聚合反应的最佳反应温度为88℃~90℃,在此条件下,反应转化率、收率最优,同时能够有效降低产品中游离物含量,产品质量得到提升。

(4)通过引发剂三氟化硼(BF3)添加方式的改变,进一步提升了产品质量,减少了聚甲醛产物中易挥发小分子的含量,三氟化硼在使用量为原来使用量70%,就能达到原来的反应效果。三氟化硼使用量的减少,降低了不稳定分子链末端的产生,效率大大提高。

(5)确定了最佳的甲缩醛用量,为产品向高端化、精准化,多牌号生产打下了良好基础。

(6)综合效率及反应稳定性,确定了最佳的引发剂用量,为引发剂调整找寻到了理论依据。

(7)综合转化率及生产效率、生产稳定性之间的关系,确定了聚合反应的最佳捏合机螺杆转速,确定了物料停留反应时间。

2、确定了最佳工艺流程改变了原有的共聚单体添加方式,确定了最佳工艺流程。

3、减少了不稳定单体的产生通过对聚合反应各个阶段的研究,减少了产品中不稳定末端基,从而有效降低了最终产品的游离甲醛含量,实现了反应中小分子的减少,减少了向外排污的大幅度下降。

二、技术经济指标:

1、聚合反应转化率比之前提高3%左右,产品优级品率从原来的12%提高到31%。一级品从48%提高到65%。

2、产品GM值由之前的平均200ppm下降到120ppm,扩大了聚甲醛在汽车等环保行业要求越来越高的应用,超过了一般国外厂家,与先进国外厂家相比也毫不逊色。

三、授权专利情况:授权发明专利1项:电子设备零件用耐磨抗静电复合材料及其制备方法;授权实用新型专利7项:一种限位开关用触发装置、一种测界面液位装置、一种聚甲醛切粒粉料收集装置、 一种聚甲醛粉料收集装置、一种聚甲醛生产用蜂窝拆卸工具、一种切粒刀盘用放置清理架、偏光显微镜用热塑性树脂薄膜样品制备装置。

四、应用推广情况:该项目研究成果已在开封龙宇化工有限公司年产4万吨/年聚甲醛生产装置进行推广应用,2016-2018年在各种消耗不变的情况下,通过该项目的实施,多生产聚甲醛17780吨。该成果在同类聚甲醛装置具有推广意义,将显著提高国内聚甲醛产品竞争力,增加在聚甲醛行业的话语权,促进中国共聚甲醛生产技术的发展。预期应用前景十分广阔。

成果说明

该项目研究成果已在开封龙宇化工有限公司年产4万吨/年聚甲醛生产装置进行推广应用,2016-2018年在各种消耗不变的情况下,通过本项目的实施,多生产聚甲醛17780吨。该成果在同类聚甲醛装置具有推广意义,将显著提高国内聚甲醛产品竞争力,增加在聚甲醛行业的话语权,促进我国共聚甲醛生产技术的发展。 该公司生产的聚甲醛销售全国各地,如瑞安市春旭贸易有限公司、佛山市尚川贸易有限公司、北京竹生顺达贸易有限公司、浙江腾宇进出口有限公司等。主要应用于推力杆球座、速度表、从动齿轮、阀门、燃油系统(燃料过滤器、油箱盖、燃

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