聚氨酯反应挤出设备

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1、 原料：
' I$ M: R& H" Y/ N5 ]4 g+ V8 `( n, z: _4 M（1） 高分子二醇：聚酯多元醇（PES）
  k9 z+ s3 F8 b5 Q# J) R. u7 sPEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羟值55±3 mgKOH/g
9 D! R3 b1 g0 e" g& u- @PDA（聚己二酸乙二醇内二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g
PBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g
（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）
. C9 q$ x/ O: L3 e3 i! g& }0 M纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激性臭味，熔点≥38℃，沸点194~199℃/5mmHg，密度：1.19。
分子式及分子量：C15H10N2O2；250
（3） 扩链剂（低分子二醇）：
1，4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）
) J0 {# v6 U( Z( _% [. f为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90.1、密度1.02，沸点：229.5℃，熔点20.1℃
3 U$ w# h; D) p/ ~. J% E7 a2、 配方：
  C( x3 N  `/ G  L0 F# MPES（MW2000，二官能度） 1克分子
# @# z# z# h* X4 `6 q9 ^, fMDI 3克分子
8 z1 u4 L- \1 F# |; [; LBDO 2克分子
异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03
. D" ?6 v2 ^# Y9 z8 z4 b1 i性能：密度 1.2 硬度（邵A） 70-95
拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18
伸长率% 450-700 撕裂强度MPa 4-12
磨耗（克损失）0.0025~0.15 脆化温度 -17~-30℃
3、 生产工艺：
5 L' `$ ]6 w  d0 F$ \将高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加热到要求料温（100~120℃）后在低速搅拌下真空脱水2~3h，使之含水量＜0.05%，解除真空通氮气后备用；
将MDI熔化后加入B料罐，加热到要求温度（60~70℃）后在低速搅拌下真空脱气0.5~1h，使之达到要求后，解除真空并通氮气后备用；
将低分子二醇（BDO）加入C料罐加热到要求温度（30~50℃）后在低速搅拌下真空脱水0.5~1h，使之含水量达到要求后，解除真空并通氮气后备用。
为了给浇注机各计量泵的连续供料，每个组份均设有相同规格两套料罐，以便作到一个真空脱水，另一个给计量泵供料。
各组原液按配方要求通过计量泵的精确计量输到浇注头，在高速搅拌下进行均匀初混合后，输至双螺反应挤出机使其进一步混合均匀和化学反应，再进行切粒和筛分等。
0 R5 k% E3 n! ]. [( R4、 工艺过程（采用双螺杆连续化工艺）
（1） 原料处理：使原料熔化，达到要求温度和脱气，为了作到连续生产，设备两组贮罐，以便分别进行脱气和供料。
（2） TPU浇注机：对各组份进行连续精确计量和初混合。
（3） 双螺杆反应挤出机：物料的进一步混合和化学反应及输送。（双轴同向旋转、完全啮合，具有自清洁作用）
具有下列特点：
4 U0 o6 _; G2 _5 j' R6 l① 在高温高压下进行反应（温度140~250℃，压力4~7MPa）可确保副反应降到最低限度，高压可抑制带有气体的分解反应。
② 使低分子量齐聚物（~1500g/mol）的质量分数降到最低（~0.36%）
③ 相对运动的两螺杆间应有较高的剪切速度梯度（＞2000S-1）使物料良好混合，均质完全，使其反应均匀，不会出现局部凝胶。捏合次数可达7~15次/S。
④ 要求料筒各段温度控制必须均匀而准确，并备快速加热和冷却功能，应具有良好的传热效率。 各段控温参数举例：
$ M3 V2 L& f$ Z8 G3 l一段温控 80~180℃ 六段温控 150~210℃
二段温控 100~200℃ 七段温控 140~200℃
三段温控 150~210℃ 八段温控 100~190℃
四段温控 150~210℃ 九段温控 90~200℃
$ _. B' [) Z0 A7 B/ d五段温控 150~210℃ 机头温控 90~200℃
（4） 高压水流切粒机及离心干燥，分级筛和自动包装。
3 S' @6 G/ I0 g1 B2 `. e三、主要设备简介：
" }: j( V6 a8 M' V% R2 b1、 原料处理设备：
$ j: a) `2 v9 J（1） A料（PES）罐：2×200L（φ600×700），三层结构：不锈钢内胆，导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层，附有框式搅拌（转速30r.p.m，功率0.55kw）设有精密轴封以保证料罐的气密性。设有加料口、视镜、真空及加N2口，最低液面报警装置，加热功率2×4.5kw。
6 Y. X4 b/ s! H+ |2 x0 v- N（2） B料（MDI）罐：2×120L（φ500×500），三层结构：不锈钢内胆，导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层，附有框式搅拌（转速30r.p.m，功率0.55kw）设有精密轴封以保证料罐的气密性。设有加料口、视镜、真空及加N2口，最低液面报警装置，加热功率2×4.5kw。
' O+ U! y9 z! u/ j) g( b" N$ B0 X（3） C料（BDO）罐：2×80L（φ400×500），三层结构：不锈钢内胆，导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层，附有框式搅拌（转速30r.p.m，功率0.55kw）设有精密轴封以保证料罐的气密性。设有加料口、视镜、真空及加N2口，最低液面报警装置，加热功率（1+2）kw。
" p4 s$ B; r: l8 V（4） 真空系统：
① 真空缓冲罐：80L（φ400×500）不锈钢多层挡板式。
$ x. ~( K" n/ j; [* S. y② 真空泵：2X-15A（2.2kw）
（5） 加热系统：（A、B、C分设三套）
$ {" l" f8 _2 q* q① 导热油箱：70L，加热功率4.5kw
2 F" n( L  S3 \1 [3 S1 q② 循环油泵：B-BB16型齿轮油泵0.75kw6P
' ?: u: j) S+ Z- i, a2 \2、 TPU浇注机：
6 N* d1 j) q' p- ~8 d7 R* J总浇注量：1~2kg/min（1440~2880kg/d）设计混合比：A:B:C=100:40:10；计量误差≤±0.5%
7 i& Z" o6 }/ c8 t2 d8 j工作温度：A料：100~120℃；B料：60~70℃；C料：30~50℃，浇注头：70~80℃
" v1 X! [( ]6 {; @温度误差：±2℃ 真空度：5~10mmHg
1 m* {5 ~# R# \7 G; y（1） 计量泵：高精度低速计量泵（耐压10MPa，耐温450℃）由高精度齿轮减速电机传动，用进口变频器调速。
% _! O  m, E" o! k# OA泵 GJ20 转速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.6~4kg/min
& }. S4 U( d: J+ M! p' qB泵GJ9 转速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.3~1.8kg/min
C泵GJ2.4 转速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.08~0.5kg/min
2） 浇注头：三组份高温型浇注头，可作到混合均匀和不产生气泡，搅拌电机1.5kw2P，转速3000~8000r.p.m（变频调速）
（3） 控制及电器：
# d0 X; ]7 I# ]0 t2 O( G$ l① 采用数显智能温控仪，使过滤器、计量泵及浇注头加热可靠，控制准确；
② 压力、转速（配比）等采用全数字精密仪表；
③ 电器采用进口元件。
3、 双螺杆反应挤出机：（仅供用户选机时参考）
LSF-75型（九段调温简体）（JB/T5420-91）
* T: Q6 w' m& o' b, C3 d' q螺杆公称直径：φ72 中心距60，螺杆长径比48，螺杆和筒体的间隙≤0.02mm
- s0 h, A$ {$ f, t+ z5 A$ ]螺杆最高转速400r.p.m，（螺杆转速应以物料在螺杆筒内停留时间1~2min为宜）主电机功率75kw，最高产量200kg/h。
8 P; x) \) X" W, `0 r文章关键词： 聚氨酯、设备