醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的后处理方法与流程

1.本发明属于醋酸乙烯酯技术领域，具体涉及一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的后处理方法。


背景技术：

2.vae乳液(又名醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、乙酸乙烯-乙烯共聚乳液、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液)是以醋酸乙烯(vac，又名醋酸乙烯酯、乙酸乙烯、乙酸乙烯酯等)和乙烯为基本原料，采用乳液聚合法共聚而成的聚合物(“vae乳液研究进展”，王文婷，中国胶粘剂，2010年第19卷第8期，第59页左栏第1段第1-3行，公开日2010年8月31日)。vae乳液于20世纪60年代由美国空气产品公司(air products ins)最先实现工业化生产(“国内外vae乳液的发展状况”，刘红卫等，中国胶粘剂，2005年第14卷第2期，第46页左栏第1段第1-3行，公开日2005年2月28日；“vae乳液研究现状”，李建宗等，粘接，1995年第16卷第5期，第17页左栏第1段第1-6行，公开日1995年12月31日)。
3.vae乳液具有柔韧性好、耐酸碱性、耐候性好、良好的相容性、良好的成膜性、良好的粘接性能、耐水性好、耐油、耐磨、耐老化、易于改性、无毒、无臭、无环境污染等优点(“vae乳液研究进展”，王文婷，中国胶粘剂，2010年第19卷第8期，第59页右栏倒数第1段第1-5行、第60页左栏第2段第1-3行、第60页左栏第3段第2-3行、第60页左栏第4段第1-7行、第60页左栏第5段第2-3行及第60页左栏第6段第1-5行，公开日2010年8月31日；“vae”，李子东等，粘接，2001年第22卷第6期，第27页左栏第1段第1行至第2段第3行，公开日2001年12月31日)。因此，vae乳液广泛应用于织物、无纺布、静电植绒、pva膜、家具制造、食品包装、热熔封装、胶粘剂、涂料、纸张加工、水泥改性、地毯背衬、卷烟胶、外墙外保温、水泥嵌缝砂浆、pvc地板胶、水果胶、工艺品加工、立体油画、空气过滤器等领域(“vae”，李子东等，粘接，2001年第22卷第6期，第27页左栏第2段第1-6行，公开日2001年12月31日；“国内外vae乳液的发展状况”，刘红卫等，中国胶粘剂，2005年第14卷第2期，第47页左栏第3段第1-8行、第47页左栏第4段第1-2行、第47页左栏第5段第1-4行、第47页右栏第1段第1-3行，公开日2005年2月28日；“国内vae乳液市场发展状况”，吴军等当代石油化工，2009年第17卷第2期，第27页左栏第4段第1-4行、第27页左栏第6段第3行、第27页右栏第4段第1-3行，公开日2009年12月31日)。
4.由于vae乳液是以醋酸乙烯单体和乙烯单体为基本原料聚合而成的，实际生产过程中单体转化率不可能达到100％，这就造成制得的vae乳液中存留有未反应单体，使得vae乳液有异味。
5.目前，主要通过降低乳液中残余醋酸乙烯单体(vac)含量来降低vae乳液气味。降低残余醋酸乙烯单体(vac)含量的具体办法是进行乳液后处理，即在vae乳液中加入氧化剂-还原剂，使未反应的残余vac再次反应，以此降低vae乳液中vac含量，从而实现降低vae乳液气味的目的。采用该方法处理，可使vae乳液中残余vac含量降低至0.1％，但仍不能满足在汽车内饰领域的使用要求。
6.也有采用其他方法进行处理的，如公开号为cn104418959a的专利文献将占总量
2wt％-3wt％的有机溶剂、占总量10wt％-13wt％的水和vae溶液混合均匀，升温至85～95℃开始蒸馏，在蒸馏的同时加入占总量0.02％-0.03％的引发剂(有机溶剂、水和乳液的质量总和以100％计，乳液余量)，蒸馏4-6小时后用氮气对容器进行吹扫，收集冷凝液、收集完成后降温出料。该方法能够提高残余单体的脱除率，但经处理的vae乳液的气味等级仍不能满足汽车内饰等高环保标准的使用要求。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的后处理方法。
8.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
9.醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的后处理方法，包括以下步骤：
10.将脱泡工艺出来的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液过滤后，从顶部进入带蒸汽夹套的薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器的夹套温度控制在70-95℃，使吹脱气从底部进入薄膜蒸发器，气体与乳液逆向接触。
11.进一步，所述吹脱气的进气量与醋酸乙烯-乙烯共聚乳液进样量的比例为1nm3/h:20t/h-1nm3/h:60t/h。
12.进一步，所述吹脱气包括氮气、二氧化碳、空气和惰性气体中的一种或多种。
13.进一步，所述吹脱气还含有蒸汽或温度≥90℃的蒸汽冷凝液或温度≥90℃的热水。
14.进一步，所述蒸汽是80℃≤温度≤150℃的过热蒸汽或饱和蒸汽。
15.本发明的方法还在于保护上述方法得到的乳液在汽车和卷烟胶中的应用。
16.本发明的有益效果在于：
17.本发明的方法能够显著降低醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中vac含量。
18.本发明的方法能够去除醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的异味，处理后的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液能够满足汽车和卷烟胶等领域的使用需求。
具体实施方式
19.所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
20.以下固含量的检测方法为：将一定质量的试样在(105
±
2)℃温度下常压干燥1.5h，在干燥器中冷却30min后称量，以加热后的试样质量与加热前试样质量的百分比表示含固量。
21.以下粘度检测方法为：取乳液放入400ml的高搅拌杯中约350ml左右，选择适宜的转子和转速，使读数刻度盘的20％-80％范围内，使用旋转粘度计测试其粘度，测试3个样品，取平均值。
22.以下ph检测方法为：直接使用ph计检测。
23.vac(即残余醋酸乙烯酯单体)含量的检测方法为：采用液上气色谱法测定乳液中的残余单体含量。
24.以下滤渣含量的检测方法为：采用过滤装置通过过滤出来的滤渣在乳液中的含
量。
25.以下气味等级执行标准zklt-cs-bz-008《气味等级测试方法》中方案三进行测试(80℃/2h)
26.以下乙醛、醋酸、总voc等含量的检测方法为：采用顶空气相色谱法进行检测。
27.实施例1
28.醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的后处理方法，具体步骤如下：
29.将脱泡工艺出来的温度为60℃的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(即原料vae乳液)过滤后，从顶部进入(进料量为2230kg/h)带蒸汽夹套的薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器的夹套温度控制在95℃，从主管来的100nm3/h的氮气加入150kg/h的s0.6(即压力为0.6mpa，165℃的过热蒸汽)水蒸汽后从底部进入薄膜蒸发器，气体与乳液逆向接触；
30.处理后，经脱除残余单体和有机挥发份的乳液(即处理后乳液)通过底部的出料管道排出。
31.对比例1
32.除去醋酸乙烯-乙烯共聚乳液异味，具体步骤为：
33.温度为60℃的原料vae乳液11t在脱泡槽脱泡过程中加入浓度为9wt％碳酸氢钠溶液44kg；而后再加入浓度为0.3wt％硫酸亚铁的溶液40kg，并搅拌均匀；
34.启动还原剂加料泵，快速加入初始还原剂溶液浓度为2wt的％雕白锌溶液120kg；
35.初始还原剂溶液加完后，同时启动叔丁基过氧化氢溶液加料泵，加入浓度为70wt％叔丁基过氧化氢溶液5kg，溶液加料完成后，于60℃保温20min,加入双氧水50kg，于60℃保温20min后加入浓度为9wt％碳酸氢钠溶液88kg，搅拌均匀后过滤。
36.性能检测
37.检测实施例1、对比例1所采用的原料vae乳液的固含量、粘度、ph、vac(即残余醋酸乙烯酯单体)含量、滤渣含量及气味等级；
38.同时，检测经实施例1及对比例1处理后的vae乳液的固含量、粘度、ph、vac(即残余醋酸乙烯酯单体)含量、滤渣含量及气味等级，结果如表1所示。
39.表1性能测试结果
[0040][0041]
由表1可知，与对比例1相比，采用实施例1的方法处理后的vae乳液的vac含量得到了显著降低，气味等级明显降低，苯含量明显降低。由此证明，本发明的方法能够显著降低vae乳液中残余vac单体含量和苯含量。
[0042]
实施例2
[0043]
除vae乳液(粘度为6600mpa.s、残余醋酸乙烯酯单体含量为1.062％)原料不同外，其他参数设置与实施例1相同。
[0044]
对比例2
[0045]
除vae乳液(粘度为6600mpa.s、残余醋酸乙烯酯单体含量为1.062％)原料不同外，其他参数设置与对比例1相同。
[0046]
性能检测
[0047]
检测实施例2、对比例2所采用的原料vae乳液的乙醛含量、醋酸含量、总voc含量及残余醋酸乙烯酯单体含量，结果如表2所示；
[0048]
同时，检测经实施例2及对比例2处理后的vae乳液的乙醛含量、醋酸含量、总voc含量及残余醋酸乙烯酯单体含量，结果如表2所示。
[0049]
表2性能测试结果
[0050]
来源乙醛含量/ppm醋酸含量/ppm总voc含量/ppm残余醋酸乙烯酯单体含量/ppm原料219815010620实施例21.2612.8821.32210对比例21.7020.0029.94890
[0051]
由表2可知，与对比例2相比，采用实施例2的方法处理的vae乳液的乙醛含量、醋酸含量、总voc含量和残余醋酸乙烯酯单体含量得到了显著降低。由此证明，本发明的方法能够满足高粘度、低粘度vae乳液的脱除要求。
[0052]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。