一种芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物的嵌段共聚物制备智能监控系统及其智能监控方法与流程

技术特征：
1.一种芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物的嵌段共聚物制备智能监控系统，其特征在于，包括制备系统，控制模块，以及智能监测系统，其中，所述制备系统包括，助剂罐、烃溶剂罐、芳烯烃罐、二烯烃罐、环氧化物罐、至少一个反应釜、减活剂罐、减压闪蒸设备、双螺杆挤出反应机组、防老剂罐、挥脱设备、用于对熔融脱挥处理后的产物进行增压的齿轮泵增压泵、模头挤入水下切粒系统、离心脱水机，以及料仓；所述控制模块包括，用于监测试剂流速的流量计，用于监测温度的温度传感器，用于监测压强的压强传感器，以及通过无线方式分别将试剂流速数据、温度和压强数据传送给所述智能监测系统进行智能监控的试剂流速控制模块、温度控制模块、压强控制模块；所述智能监测系统包括，用于接收所述试剂流速数据、温度和压强数据的无线数据接收模块，用于智能监控建模的智能监控模块，处理器。2.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述智能监控系统还包括报警系统，用于对当前智能监控系统的运行状态是否异常或处于警戒状态进行报警提示，并将历史异常或警戒状态数据发送给所述处理器进行分析统计。3.根据权利要求1所述的智能监控系统，其特征在于，所述双螺杆挤出反应机组包括输送段、至少一个反应段、减压段终止段、至少一个前脱挥段、至少一个后脱挥段、增压段和摸头切粒段，所述模头挤入水下切粒系统设置在所述摸头切粒段中；所述无线数据接收模块是多通道无线数据接收模块，每一个通道接收对应来自不同的设备的数据，且数据之间采用不同的无线波段和/或数据验证码加密，当采用数据验证码加密方式形成数据时，所述多通道无线数据接收模块还包括解码验证模块。4.根据权利要求2所述的智能监控系统，其特征在于，所述智能监控模块每隔预设的时间段t1利用无线数据接收模块接受来自所述将助剂罐、烃溶剂罐、芳烯烃罐、二烯烃罐、环氧化物罐、至少一个反应釜、减活剂罐、减压闪蒸设备、双螺杆挤出反应机组、挥脱设备、模头挤入水下切粒系统、离心脱水机中发送来的数据进行分析处理，得到彩色和/或灰度监控分布图像；其中，所述每隔预设的时间段t1为0.1
‑
30s，且所述监控分布图像是按照如下步骤形成：s1将当前数据转化成的伪彩值或灰度值，s2在制备系统分布图中的各设备位置处赋予当前数据相应转化成的伪彩值或灰度值形成色块，从而将制备系统分布图转化为彩色和/或灰度监控分布图像；当发生异常情况时，所述处理器或通过人工一键搜索到时间上离最接近当前异常状态的正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像之前的预设时间点t2附近处的正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像，并根据分区中异常的分布而控制异常设备相应的参数回到所述正常状态时刻的参数值，控制过程中每隔预设的时间段t3而形成分区中异常彩色和/或灰度监控分布调整图像，并与所述正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像作颜色对比，当颜色匹配程度达到阈值范围内时完成控制，所述时间点t2为1
‑
24m小时，其中m为正整数，时间段t3为0.1
‑
10s。5.根据权利要求4所述的智能监控系统，其特征在于，所述s1具体包括，将预设的数据范围等分为多个子区域，选择任选一种颜色而线性改变该颜色对应的rgb值中的任一一种或其组合，或者任选一种灰色并线性改变其灰度值，从而分别获得与所述多个子区域对应
伪的彩值或灰度值。6.根据权利要求4所述的智能监控系统，其特征在于，所述处理器根据所述监控分布图像以及数据阈值使用人工智能算法进行分区建模，从而得到智能监控模型；其中，所述分区包括以助剂罐、烃溶剂罐、芳烯烃罐、二烯烃罐、环氧化物罐为i区，至少一个反应釜和减活剂罐为ii区，双螺杆挤出反应机组、模头挤入水下切粒系统、离心脱水机为iii区，减压闪蒸设备、挥脱设备为iv区，离心脱水机为v区；所述人工智能算法包括卷积神经网络cnn，svm支持向量机，生成对抗网络gan中任一种；所述分区建模具体包括：ss1所述智能监测系统和报警系统不断采集各设备数据，并且所述智能监测系统实时将各设备数据转化为彩色和/或灰度监控分布图像，各形成1000
‑
100000张彩色和/或灰度监控分布图像，而报警系统实时形成对应的是否异常或警戒状态的提示信号；ss2将1000
‑
100000张彩色和/或灰度监控分布图像以10:1
‑
1：1的比例划分为训练集和验证集，并将训练集作为输入端而所述提示信号作为输出端根据人工智能算法构建模型；ss3不断训练构建的模型，不断调整模型参数，并利用验证集验证，当达到预设的阈值时停止训练，得到各分区智能监控模型；并且规定生产体量的种类，分为微小规模，小规模，中规模，大规模，和特大规模五类，根据彩色和/或灰度监控分布图像的尺寸和色块在系统分布图空间分布而制定相应种类的参数以及对应的色块面积大小。7.一种利用如权利要求1
‑
6中任一项所述监控系统实现芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物的嵌段共聚物制备的智能监控方法，其特征在于，包括：p1形成制备系统分布图，并将所述制备系统分布图中各设备作为设备图标；p2获取彩色和/或灰度监控分布图像，p3 利用所述彩色和/或灰度监控分布图像建立智能监控模型，p4 采集制备系统中各设备的当前数据，形成当前彩色和/或灰度监控分布图像，将所述当前彩色和/或灰度监控分布图像代入p3中建立的智能监控模型，得到当前制备系统运行状态，p5当制备系统处于异常或警戒状态时，形成报警提示。8.如权利要求7所述的智能监控方法，其特征在于：其中，p2具体包括：s1将当前数据转化成的伪彩值或灰度值，s2在制备系统分布图中的各设备位置处赋予当前数据相应转化成的伪彩值或灰度值，从而将制备系统分布图转化为彩色和/或灰度监控分布图像。9.如权利要求8所述的智能监控方法，其特征在于：所述s1具体包括，将预设的数据范围等分为多个子区域，选择任选一种颜色而线性改变该颜色对应的rgb值中的任一一种或其组合，或者任选一种灰色并线性改变其灰度值，从而分别获得与所述多个子区域对应伪的彩值或灰度值；p3具体包括：处理器根据所述监控分布图像以及数据阈值使用人工智能算法进行分区建模，从而得到智能监控模型。10.如权利要求9所述的智能监控方法，其特征在于：
所述分区包括以助剂罐、烃溶剂罐、芳烯烃罐、二烯烃罐、环氧化物罐为i区，至少一个反应釜和减活剂罐为ii区，双螺杆挤出反应机组、模头挤入水下切粒系统、离心脱水机为iii区，减压闪蒸设备、挥脱设备为iv区，离心脱水机为v区；所述分区建模具体包括：ss1所述智能监测系统和报警系统不断采集各设备数据，并且所述智能监测系统实时将各设备数据转化为彩色和/或灰度监控分布图像，各形成1000
‑
100000张彩色和/或灰度监控分布图像，而报警系统实时形成对应的是否异常或警戒状态的提示信号；ss2将1000
‑
100000张彩色和/或灰度监控分布图像以10:1
‑
1：1的比例划分为训练集和验证集，并将训练集作为输入端而所述提示信号作为输出端根据人工智能算法构建模型；ss3不断训练构建的模型，不断调整模型参数，并利用验证集验证，当达到预设的阈值时停止训练，得到各分区智能监控模型；其中所述人工智能算法包括卷积神经网络cnn，svm支持向量机，生成对抗网络gan中任一种。11.如权利要求7
‑
9中任一项所述的智能监控方法，其特征在于，在步骤p5之后，还包括步骤p6，具体包括：通过所述处理器或人工一键搜索到时间上离最接近当前异常状态的正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像之前的预设时间点t2处的正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像，并根据分区中异常的分布而控制异常设备相应的参数回到所述正常状态时刻的参数值，控制过程中每隔预设的时间段t3而形成分区中异常彩色和/或灰度监控分布调整图像，并与所述正常状态时刻的彩色和/或灰度监控分布图像作颜色对比，当颜色匹配程度达到阈值范围内时完成控制。12.如权利要求11所述的智能监控方法，其特征在于，所述时间点t2为1
‑
24m小时，其中m为正整数，时间段t3为0.1
‑
10s。13.一种芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物的嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括在两个连续相接的工艺过程中进行的下列步骤：（1）在高纯氮保护下，由1至3台串联釜式反应器构成密封系统中，按嵌段共聚物主链大分子的嵌段数和相邻嵌段性质不同的排序，依据不同嵌段共聚物性质，确定各分段加入的芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物单体种类、重量和相应丁基锂、活化剂量，向首釜（1）或/和各釜（2、3）批量或连续加入饱和烃溶剂、单体、丁基锂、活化剂，进行负离子活性聚合，聚合温度为40℃
‑
120℃，压力为对应饱和蒸汽压，停留时间和反应温度使各嵌段聚合的单体能够完全转化，其中所述嵌段共聚物包括芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物三类单体的均聚物或/和共聚物，嵌段共聚物的嵌段数为4至9个嵌段，所述芳烯烃为苯乙烯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二苯乙烯、乙苯乙烯或它们的混合物，所述共轭二烯为丁二烯、异戊二烯或它们的混合物，所述环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们混合物、环氧氯丙烷或环氧大豆油，环氧化物总加入量为嵌段共聚物的5
‑
50wt％；（2）将步骤1制得的中间产物送入缓冲罐（4）进行调温和均化后，加入减活剂，再用泵抽出送往双螺杆挤出反应机组（5）的输送段（5
‑
1），后经过反应段（5
‑
2）的1
‑
3个反应段，每段加入不同量环氧化物或单体，环氧化物总量为嵌段共聚物的5％～50％，反应段压力控制在1 .0
‑
2.0mpa，温度为60
‑
140℃；每个反应段（5
‑
2）后设一减压区（5
‑
3），在此部分反应物被闪蒸；物料经反应段后进终止段（5
‑
4），加入防老剂（7）；然后进入前脱挥段（5
‑
5），在低压下
脱除溶剂和少量残余单体；此后于后脱挥段（5
‑
6）中，在负压80kpa
‑
10kpa和温度120
‑
180℃将产品中挥发分降至0.1％
‑
0.02％，而反应体系的非产品成份被冷凝成液体回收，净化后循环使用；（3）经脱挥处理的产品，成熔融流体用齿轮泵（6）增压，经模头挤入水下切粒系统（8），产品呈球状颗粒水胶浆，经高速离心机脱水（9），风送至料仓（10）包装入库；所述饱和烃溶剂为碳原子数4
‑
6的烷烃；所述活化剂为醚或胺类极性化合物；所述减活剂为路易士酸类化合物、微量水、二氧化碳、甲苯、烷基铝、丁基镁、甲基苯乙烯或及它们混合物，加入量以丁基锂质量数计为10
‑
100倍，所述芳烯烃为苯乙烯与二乙烯基苯的混合物；所述环氧化物为环氧乙烷与环氧丙烷的混合物或环氧乙烷与环氧丁烷的混合物；所述饱和烃溶剂为丁烷、戊烷、已烷及其各自异构体和/或它们的混合物；所述活化剂为四氢呋喃、二乙二醇、二甲醚或四甲基乙二胺；所述双螺杆挤出反应机组（5）的长/径（l/d）比为48
‑
100，螺杆直径为φ25
‑
φ150，所述螺套和相应螺杆，按顺序组成8个功能区：输送段区（5
‑
1）
→
反应段区（5
‑
2）
→
减压闪蒸段（5
‑
3）
→
终止段区（5
‑
4）
→
前脱挥段区（5
‑
5）
→
后脱挥段区（5
‑
6）
→
泵增压段区（6）模头切粒段区（8）。

技术总结
本发明涉及一种芳烯烃、共轭二烯烃和环氧化物的嵌段共聚物及其制备方法，该嵌段共聚物由单体的均聚物和/或共聚物构成3至13个嵌段，主链大分子嵌段的排序以不同性质的嵌段相邻，通过各嵌段的组成、分子量和分子量分布、微观结构、嵌段序列和数量、功能端基等参数调节，使嵌段共聚物兼有热塑性弹性体属性和极性化物相容之特性。制备方法在两个连续相连的工艺过程中进行的，其生产过程效率高、物耗低和无毒无污染，产品符合“绿色化”环保和节能要求。该嵌段共聚物是新一代用作中医膏贴剂热熔压敏高分子通用基础材料，具有低加药温度、大载药量、生理相容好和剥离力可控的优良特性。生理相容好和剥离力可控的优良特性。生理相容好和剥离力可控的优良特性。


技术研发人员：刘思妮 刘青
受保护的技术使用者：南京元初科技有限公司
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/10/23