[發(fā)明專利]一種聚合物粉末造粒方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010613896.2
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102173005A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 代驚奇;吳忠文;趙東輝;曾祥斌;曹民;饒先花
• 申請（專利權）人: 金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;珠海萬通化工有限公司
• 主分類號: B29B9/00
• 分類號: B29B9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料領域，具體涉及一種聚合物粉末造粒方法。

技術背景

聚醚醚酮/聚醚砜樹脂商品化已經有幾十多年的歷史了，目前工業(yè)化生產的聚醚醚酮/聚醚砜合成路線均是采用溶液法制備，產品在后處理過程中為了易于除去溶劑和無機鹽等成分，需把產物粉碎成粒徑很小的粉末狀細小顆粒以盡可能獲得大的比表面積。但是干燥后的樹脂粉末堆積密度很小，一般只有0.1g/mL左右，在后加工時往往會引起難以喂料等問題，如在熔融共混擠出時粉體產品易出現(xiàn)架橋、結塊、脈動等不良現(xiàn)象，還會造成粉塵飛揚，惡化生產環(huán)境，并且包裝、儲存和運輸占用很大空間，很不經濟和方便。

現(xiàn)有技術中，對于高聚物，如通用塑料、樹脂、工程塑料等，都是采用熔融擠出的方法進行造粒。對于一般熔點較低的樹脂，熔融擠出造粒法是一個合適的有效的方法。目前商品化的聚醚醚酮/聚醚砜樹脂顆粒采用熔融方法造粒，但是，由于聚醚醚酮/聚醚砜類樹脂為耐高溫特種工程塑料，熔點較通用工程塑料高得多，需在360-450℃的高溫條件下才能使樹脂熔融，所以消耗的能源十分巨大，而且樹脂在高溫條件下還有可能發(fā)生副反應、降解、老化和變色等不良現(xiàn)象。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決上述聚醚醚酮等聚合物粉末在應用中存在的問題，提供一種聚合物粉末造粒方法，本方法所采用的設備結構簡單，無需把粉末高溫熔融，無需任何潤濕劑或其他助劑，大大節(jié)約了能源和成本。

一種聚合物粉末造粒方法，包括如下步驟：把聚合物粉末放入造粒設備中，經造粒設備在常溫條件下處理后，得到顆粒成品；

所述聚合物為聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚醚酮酮、聚醚砜或聯(lián)苯聚醚砜；

所述聚合物粉末的粒徑為0.1μm~1mm。

所述常溫是指一般人所理解的常溫，具體來說為10~30℃。

所述聚合物粉末含水量為0~80重量%。

所述聚合物粉末含水量優(yōu)選為0~50重量%。

所述造粒設備為對輥式造粒機、對齒滾壓造粒機、平模碾壓造粒機、螺桿擠出造粒機、高速攪齒造粒機。其中對輥式造粒機、對齒滾壓造粒機、平模碾壓造粒機干法或濕法造粒都適合。

作為一種優(yōu)選方案，所述造粒設備優(yōu)選為對輥式造粒機。

對輥式造粒機，是把粉末物料從設備頂部加入，經脫氣、螺旋預壓進入對輥，在對輥極大的擠壓力作用下使物料產生塑性變形而被壓縮成片狀。片狀物料再經過破碎、整粒、篩分等過程，得到顆粒狀產品。該類型設備的優(yōu)點是物料經機械壓力強制壓縮成型，不添加任何潤濕劑，產品純度得到保證。?工藝流程簡短，能耗低，產量大。可用干粉或濕粉直接造粒，無需后續(xù)干燥過程，更有利于現(xiàn)有生產流程的銜接和改造。顆粒強度也即堆積密度的提高可由擠壓力的大小任意調節(jié)，擠壓力的大小由液壓油缸的壓力進行調節(jié)。對輥式造粒機造粒的堆積密度的提高較其他造粒方式都更為顯著，并且原料適應性廣。

作為一種優(yōu)選方案，所述聚合物為聚醚砜或聯(lián)苯聚醚砜時，所述造粒設備為對齒滾壓造粒機或平模碾壓造粒機。

對齒滾壓造粒機，是利用一對非傳動嚙合齒輪作為積壓工作部件，其原理為容積式連續(xù)壓縮擠出造粒。該機對物料的適應范圍廣，顆粒強度高，且長短均勻。顆粒形狀為圓柱狀，直徑一般可在2.0-8.0mm之間選擇，成粒率≥95%。內置刮刀使顆粒長短一致。

平模碾壓造粒機，是將加入機體內的物料經輥輪擠壓，被強制從鋼制開孔平模擠出，擠出的圓柱狀顆粒在模板下面被刮刀切斷，從而得到圓柱狀顆粒。顆粒直徑2-10mm，成粒率≥95%。該類型設備成粒率高，無需篩分、無返料，顆粒強度高，二次粉化率極低，單機生產能力大，最大可達7T/hr，更適合于大規(guī)模物料的造粒生產。

對齒滾壓造粒機或平模碾壓造粒機尤其適合具有一定韌性樹脂的造粒，如聚醚砜和聯(lián)苯聚醚砜等。

作為一種優(yōu)選方案，螺桿擠出造粒機和高速攪齒造粒機更趨向于適合濕法造粒。

作為一種優(yōu)選方案，采用螺桿擠出造粒機或高速攪齒造粒機時，聚合物粉末的含水量為10~70重量%。

螺桿擠出造粒機，是經混合、捏和的半干物料在螺桿輸送、擠壓作用下，從機頭開孔模板擠出，再經過干燥或冷卻得到顆粒成品，從而實現(xiàn)將粉狀產品改變?yōu)榫鶆虻念w粒產品的目的。顆粒形狀為圓柱狀，成品顆粒直徑可由模板開孔孔徑調節(jié)和控制，成粒率≥95%。由于粉狀物料在濕態(tài)下完成造粒過程，使得造粒及其后續(xù)過程（如干燥、包裝等）的操作條件得到大大改善。一般可減少現(xiàn)場粉塵飛揚90%以上。