共聚樹脂的中間處理與后處理工藝是保障產(chǎn)品性能、純度及應(yīng)用適應(yīng)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工藝設(shè)計需根據(jù)聚合方法（如乳液聚合、懸浮聚合、本體聚合等）及樹脂類型（如 ABS、丙烯酸酯共聚物、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物等）調(diào)整。以下從反應(yīng)終止、雜質(zhì)脫除、形態(tài)調(diào)控到性能優(yōu)化的全流程工藝要點展開說明：

一、中間處理工藝：反應(yīng)終止與初步凈化

1. 反應(yīng)終止與活性中心淬滅

化學(xué)終止法：針對自由基聚合體系（如丁苯橡膠共聚），加入對苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸鹽等終止劑，與殘留引發(fā)劑或自由基反應(yīng)，抑制鏈增長，例如 ABS 樹脂聚合后期，添加叔丁基鄰苯二酚（TBC），將體系自由基濃度降至10⁻⁶mol/L 以下，避免后續(xù)處理中發(fā)生支化或交聯(lián)。

物理終止法：通過驟冷（如夾套通低溫介質(zhì)）或稀釋（加入惰性溶劑）降低反應(yīng)溫度至活化能閾值以下，適用于熱敏感型共聚體系（如氯乙烯-醋酸乙烯共聚），溫度控制精度需達±5℃，防止樹脂熱降解。

2. 未反應(yīng)單體與溶劑脫除

減壓蒸餾/閃蒸脫揮：對于本體聚合或溶液聚合產(chǎn)物（如聚苯乙烯 - 丙烯腈共聚物），通過減壓塔（真空度≤100Pa）或閃蒸罐（溫度150~250℃）使未反應(yīng)單體（如苯乙烯、丙烯腈）與溶劑（如甲苯）汽化分離，殘留單體含量可控制在0.1% 以下。設(shè)備常采用薄膜蒸發(fā)器，增大物料蒸發(fā)面積，提升脫揮效率。

汽提/水洗脫除：乳液聚合產(chǎn)物（如丙烯酸酯乳液）需通過蒸汽汽提（溫度80~120℃）脫除殘留單體，或用去離子水洗滌膠乳顆粒，配合離心分離（轉(zhuǎn)速3000~5000rpm）去除水溶性雜質(zhì)（如引發(fā)劑殘片、電解質(zhì)），洗后乳液固含量波動需≤±0.5%。

二、后處理工藝：形態(tài)調(diào)控與性能優(yōu)化

1. 樹脂凝聚與脫水

乳液/懸浮液的凝聚處理：

化學(xué)凝聚法：向乳液中加入電解質(zhì)（如氯化鈉、氯化鈣）或酸（如鹽酸）破壞膠體穩(wěn)定性，例如丁苯膠乳凝聚時，添加10%氯化鈣溶液，控制pH值至4~5，使膠粒聚集成粒徑1~5mm 的絮狀物，凝聚率達 99% 以上。

熱凝聚法：利用樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）特性，升溫至Tg以上（如EVA樹脂Tg約-20℃，升溫至 60~80℃）使膠粒軟化團聚，配合機械攪拌（轉(zhuǎn)速 50~100rpm）防止結(jié)塊。

脫水與預(yù)干燥：凝聚后的濕樹脂經(jīng)板框壓濾機（壓力0.3~0.5MPa）或螺旋壓榨機脫水，含水率從 80% 降至40%~50%，再通過轉(zhuǎn)鼓式預(yù)干燥機（溫度80~100℃）初步烘干至含水率10%~15%，為后續(xù)造粒做準備。

2. 干燥與粉碎/造粒

高效干燥工藝：

流化床干燥機：適用于顆粒狀樹脂（如ABS），熱空氣（溫度100~150℃）使物料呈流化狀態(tài)，干燥速度快（含水率可降至0.5%以下），且顆粒均勻性好，熱效率達 60%~70%。

真空耙式干燥機：針對熱敏性樹脂（如聚氯乙烯共聚體），在真空度≤50Pa、溫度60~90℃下緩慢攪拌干燥，避免高溫導(dǎo)致分解，殘留揮發(fā)分可控制在0.3% 以下。

粉碎與造粒成型：

對于粉末狀樹脂（如丙烯酸酯共聚物），采用錘式粉碎機或氣流粉碎機粉碎至粒徑50~200μm，過篩后（篩網(wǎng)目數(shù)100~300目）包裝；對于粒料需求（如 EVA 熱熔膠），通過雙螺桿造粒機（長徑比 30~40:1）熔融擠出，經(jīng)水環(huán)或風(fēng)冷切粒，粒徑控制在2~4mm，圓度誤差≤5%。

3. 添加劑復(fù)配與性能改良

功能性助劑添加：根據(jù)應(yīng)用需求，在造粒前加入抗氧劑（如受阻酚類）、光穩(wěn)定劑（如受阻胺類 HALS）、增塑劑（如鄰苯二甲酸酯）等，通過雙螺桿混煉機（轉(zhuǎn)速200~500rpm）實現(xiàn)均勻分散，例如ABS樹脂添加0.2%~0.5% 的亞磷酸酯類抗氧劑，可將熱氧老化時間延長50% 以上。

表面改性處理：對樹脂顆粒進行偶聯(lián)劑（如硅烷、鈦酸酯）包覆或靜電處理，改善其與填料的相容性。例如用于管材的PVC-C共聚樹脂，經(jīng)硬脂酸鋅表面處理后，與碳酸鈣填料的界面結(jié)合力提升 30%，沖擊強度提高15%。

三、雜質(zhì)控制與品質(zhì)檢測

1. 雜質(zhì)脫除技術(shù)

金屬離子去除：通過離子交換樹脂或螯合劑（如 EDTA）處理聚合液，將Fe、Cu等金屬離子含量降至 10ppm 以下，避免催化樹脂氧化降解。

凝膠粒子過濾：乳液或溶液聚合產(chǎn)物通過燭式過濾器（濾芯精度1~5μm）或袋式過濾器，去除粒徑≥50μm 的凝膠塊，確保樹脂熔體流動性均勻。

2. 在線與離線檢測

在線黏度監(jiān)測：通過旋轉(zhuǎn)黏度計或毛細管黏度計實時檢測聚合液黏度，偏差超過±3%時自動調(diào)整工藝參數(shù)（如引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度）。

離線性能測試：干燥后的樹脂需檢測熔體流動速率（MFR）、分子量分布（GPC）、熱穩(wěn)定性（TGA）及力學(xué)性能（拉伸強度、沖擊強度），例如 EVA 樹脂的熔融指數(shù)需控制在 5~50g/10min（190℃/2.16kg），滿足不同加工場景（如注塑、擠出）的需求。

工藝優(yōu)化與設(shè)備選型要點

聚合方法適配性：懸浮聚合樹脂（如苯乙烯 - 二乙烯苯共聚物）需側(cè)重離心脫水與流化床干燥效率；乳液聚合樹脂（如丁腈膠乳）則需優(yōu)化凝聚工藝，減少細粉產(chǎn)生。

節(jié)能環(huán)保設(shè)計：干燥環(huán)節(jié)可采用余熱回收系統(tǒng)（如將流化床排出的熱空氣經(jīng)換熱器預(yù)熱新風(fēng)），能耗降低15%~20%；脫揮工序的有機廢氣通過RTO（蓄熱式焚燒爐）處理，凈化效率達99% 以上。

衛(wèi)生級要求：食品接觸用共聚樹脂（如乙烯 - 乙烯醇共聚物EVOH）的設(shè)備需采用316L不銹鋼，接觸表面粗糙度Ra≤0.8μm，且配置CIP清洗系統(tǒng)，避免交叉污染。

從反應(yīng)終止到成品包裝的全流程工藝，通過精準調(diào)控物理化學(xué)參數(shù)與設(shè)備組合，不僅實現(xiàn)共聚樹脂的形態(tài)標準化，更賦予其特定應(yīng)用場景所需的加工性能與功能特性，為下游制品（如管材、薄膜、注塑件）的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

本文來源：河南向榮石油化工有限公司 http://m.ntruiyu.com/