聚氨酯反应挤出设备

dkyg1982

1、 原料：
（1） 高分子二醇：聚酯多元醇（PES）
PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羟值55±3 mgKOH/g
( b! D2 F, R+ k' c6 U4 w/ ZPDA（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
- `+ X0 o% ~6 s% C（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）
& Y" o% v7 `* |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
6 Q" t# R, q9 k5 l0 ^0 z! z（3） 扩链剂（低分子二醇）：
2 @" I. `/ g2 h2 Q: K5 P& j, X1，4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）
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℃
2、 配方：
5 B" l$ C/ e! z5 k- W) w% UPES（MW2000，二官能度） 1克分子
MDI 3克分子
BDO 2克分子
异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03
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
# f$ y" b' t! g& z! k0 z磨耗（克损失）0.0025~0.15 脆化温度 -17~-30℃
4 l* V" a" b5 V3、 生产工艺：
, D3 Z% a$ ]$ |! [- _# ^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。
! S7 ~8 w: x; A5 w! o+ W& F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。
. R  V, M0 m: D! u7 u% L8 J% U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。
4、 工艺过程（采用双螺杆连续化工艺）
' `- t3 ?' X* |8 U" ^9 `（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。
5 T2 J5 J0 P/ |% |$ a（2） TPU浇注机：对各组份进行连续精确计量和初混合。
% S' f! h1 p2 W% a) E9 i( U% z（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：
: G! u1 k0 F9 N( H5 m& Y① 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。
! q- d1 J) ?6 y# K- i4 A$ Z② 使低分子量齐聚物（~1500g/mol）的质量分数降到最低（~0.36%）
4 s2 P" s. s, b! O, r, y) x* B③ 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 p1 A8 K6 @+ W$ |8 K- I9 m4 |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：
/ P% K& b- @' X* d. @  O一段温控 80~180℃ 六段温控 150~210℃
0 W0 B" R8 \9 z' p& z1 J( {  I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℃
( y) T# X& B1 h1 r3 b4 a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。
三、主要设备简介：
' E' x& o# L- X! V5 W) T1、 原料处理设备：
（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。
, L* k; n4 [" G9 ~5 o: p: |（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。
（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。
/ W; N# k9 ~3 k6 i6 K0 e! C6 w+ `$ h（4） 真空系统：
2 m+ i% t: L1 g( B- }① 真空缓冲罐：80L（φ400×500）不锈钢多层挡板式。
② 真空泵：2X-15A（2.2kw）
（5） 加热系统：（A、B、C分设三套）
① 导热油箱：70L，加热功率4.5kw
② 循环油泵：B-BB16型齿轮油泵0.75kw6P
2、 TPU浇注机：
: R# s8 x# l; O; Q0 A7 t" c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%
  s" z1 i! @8 _, C# M工作温度：A料：100~120℃；B料：60~70℃；C料：30~50℃，浇注头：70~80℃
3 p9 a& {/ n% X! H8 e4 p温度误差：±2℃ 真空度：5~10mmHg
（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。
$ l' a/ @/ ^3 c5 B/ e" H- gA泵 GJ20 转速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.6~4kg/min
  n% v! F6 W; f- m3 tB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：
( ]7 D. J! b- x* w- y8 @' b① 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；
1 x7 V  [) ]9 h3 c② 压力、转速（配比）等采用全数字精密仪表；
* C# l9 y9 O2 {, B/ o* l% q: K③ 电器采用进口元件。
7 V9 X& J% G1 o: Q/ c1 q( u/ s: v3、 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）
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
) ^9 N# W+ s% R7 H: q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。
文章关键词： 聚氨酯、设备