[實用新型]一種高效溶解聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂的裝置

有效

• 申請號: 201120142437.0
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN202116697U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 金偉;周文奎;劉岳新
• 申請（專利權）人: 上海舟漢纖維材料科技有限公司
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 周濂堂

技術領域

屬于聚合物材料制造領域，是涉及高分子纖維材料加工技術，確切地說是涉及聚對苯二甲酰對苯二胺紡絲溶液制備的技術。

背景技術

聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，在我國俗稱對位芳綸，屬于芳香族聚酰胺類纖維，是一種具有高強、高模、低比重、耐化學溶劑、耐高溫、阻燃的高性能材料，廣泛應用于航空航天、軍工、機電、建筑、汽車、體育用品等領域。

上世紀七十年代，我國就開始研制聚對苯二甲酰對苯二胺纖維，取得較大的進展，但仍存在高粘度聚對苯二甲酰對苯二胺溶解脫泡困難的技術難題，其原因由于聚對苯二甲酰對苯二胺/H2SO4溶液體系粘度高，攪拌混合不均勻，導致溶解不均勻，脫泡不徹底的問題，再者此溶液體系無法長時間停留，否則容易導致聚對苯二甲酰對苯二胺在溶解過程中降解，無法達到穩定連續生產的要求，諸多因素導致我國目前在聚對苯二甲酰對苯二胺纖維遲遲未實現產業化的重要因素之一。

中國專利CN101555631A公開了一種采用固體硫酸溶解聚對苯二甲酰對苯二胺的方法，該方法采用在溫度-15℃～-5℃條件下將98～100.3％的濃硫酸制成粒狀固體硫酸，然后跟聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂混合升溫溶解，此方法優點在于解決了濃方便硫酸的計量問題，但由于采用固體-固體混合體系，無法做到充分均勻混合，由于粘度高，體系中硫酸在漿液中分配不勻，導致溶解不勻，易產生凝膠粒子，仍無法解決溶解均勻的問題。

中國專利CN1693543A公開了一種連續化制備聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的方法，該方法在50℃～100℃溫度下，采用98～100％的濃硫酸與聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂連續加入兩臺雙螺桿擠出機中進行溶解，此方法實現了連續制備的目標，但溫度較高，容易在濃硫酸與聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂混合溶解過程中產生團聚，形成局部溶解不充分，呈現“白芯”現象，同時由于采用的98～100％濃硫酸的脫水能力有限，無法徹底脫除聚對苯二甲酰對苯二胺中高分子間水分，因此在溶解過程中仍存在降解。

發明內容

本實用新型提供避免降解，且溶解均勻的一種高效溶解聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂的裝置。

本實用新型采取的技術方案：

一種高效溶解聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂的裝置，包含雙螺桿反應器，其方案是：有兩個獨立設置溫度和旋轉參數的雙螺桿反應器，其裝置的連接關系是：有三臺存儲槽，在兩臺存儲槽的輸出口與溶劑混合槽的輸入端之間聯接著質量流量計和輸送泵；存儲槽1輸出端與樹脂輸送泵輸入端相接，樹脂輸送泵輸出端與樹脂計量料倉輸入口相聯；樹脂計量料倉輸出端、溶劑混合槽的輸出端與第Ⅰ雙螺桿擠出機的輸入端之間分別接著失重式給料機和混合溶劑計量質量流量計，第Ⅰ雙螺桿擠出機的輸出端接第Ⅱ雙螺桿擠出機的輸入端；第Ⅱ雙螺桿擠出機的輸出端接紡絲漿液儲槽輸入端；第Ⅰ雙螺桿擠出機和第Ⅱ雙螺桿擠出機的排氣輸出口分別接真空泵輸入端；真空泵的輸出端和脫泡接收槽輸入端相接；第Ⅰ雙螺桿擠出機和第Ⅱ雙螺桿擠出機的壓力控制端分別接著出口壓力控制閥。

本實用新型的積極效果是：

(1)適用于工業化連續高效溶解聚對苯二甲酰對苯二胺聚合體；

(2)2.5～10％質量百分比的助溶劑加入有效提高了溶解速度，同時也有利于脫除聚對苯二甲酰對苯二胺分子間水分，解決聚對苯二甲酰對苯二胺在溶解過程中降解大而導致生產不穩定的問題；

(3)10～25℃的低溫預溶解解決了混合酸與聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂粉體的有效混合，大大減少了兩者間的團聚現象，同時低溫溶脹使得聚合物溶解充分避免有白芯的出現，凝膠粒子減少，提高了溶解效果；

(4)雙螺桿擠出機后端脫氣區、增壓區，能有效脫出溶解液中微小氣泡，達到脫泡徹底、快的要求；

附圖說明

圖1為本實用新型裝置結構示意圖

具體實施方式

現結合附圖對本實用新型的結構作進一步說明