[實用新型]一種連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備

有效

• 申請號: 201320007184.5
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN203007186U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 何建雄
• 申請（專利權）人: 東莞市吉鑫高分子科技有限公司
• 主分類號: C08G18/08
• 分類號: C08G18/08;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;B29C47/92
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本實用新型涉及高分子聚合物制備技術領域，特別涉及一種連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)具有良好的彈性體性能和可熱塑加工性，被廣泛應用于汽車部件、密封件、醫療用具、電纜、管材、消防水帶、鞋材等領域。如在山西省化工研究所編著的《聚氨酯彈性體手冊》（化學工業出版社，2005，P398）中詳細介紹了有關TPU制備、性能與應用。

眾所周知的制備工藝是雙螺桿擠出機工藝，該法是將原料計量加入到雙螺桿反應器中聚合并造粒。傳統的雙螺桿擠出機工藝存在以下問題：1、這種擠出工藝比較簡單，混合和反應同時進行，但是以這種方式制得的產物均一性差；2、物料在擠出機內的停留時間有限，一般小于1分鐘，使反應難于控制，導致產品反應不完全或者出現凝膠；3、起始原料在反應器中反應溫度較高，容易發生不希望且不可控的交聯脲基甲酸酯次級反應。

為了不斷提高TPU的品質，滿足多方面的需求，很多TPU生產企業都積極致力于生產工藝的改進。bayer公詞在CN1281474中通過預聚體工藝來生產TPU，主要是先將多元醇和異氰酸酯在管式反應器反應生成預聚物，后期將預聚物同擴鏈劑在雙螺桿反應器中反應生成TPU，但是后期擴鏈反應全部通過雙螺桿高溫反應，導致產生不均一以及不可控的次級反應。同時由于預聚物粘度大，影響計量，操作復雜，清理困難，導致無法得到滿意的效果。

德國拜爾公司在專利CN128956IC中公布了一種熱塑性聚氨酯彈性體多階段連續制備技術。該技術主要過程如下：首先將部分多元醇同異氰酸酯由靜態混合器混合生成預聚物，然后將該預聚物同剩余多元醇由靜態混合器混合后經過管狀反應器反應，生成物直接加入到雙螺桿的入口處同擴鏈劑在雙螺桿中進行反應，最終將全部物料擠出造粒制得成品TPU。該工藝較傳統的雙螺桿工藝能夠制備組成更加復雜的TPU，但該方法操作工藝繁瑣復雜，給實際生產控制方面提出了更高的要求。同時也無法避免后期的高溫反應以及交聯反應的生成。煙臺萬華新材料科技有限公司在專利CN101020737中試圖通過雙階機延長在螺桿中的停留時間，但是由于高溫反應，導致凝膠較多，產品均一性差。

目前的雙螺桿工藝以及預聚體工藝均沒有有效她對TPU后期反應進行控制，因此容易產生超大分子，產品不均一，容易生成不溶物和凝膠。

實用新型內容

本實用新型的目的是，針對現有技術的上述缺陷，提供一種連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備。

為解決現有技術的上述不足，本實用新型要解決的技術方案是：一種連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備，包括儲料罐、澆注機、擠出機、帶式反應器、粉碎機和包裝機，所述擠出機和帶式反應器之間通過連接器連接，所述澆注機、擠出機、帶式反應器、粉碎機和包裝機均與一控制器電連接，所述擠出機為雙螺桿擠出機或單螺桿擠出機；所述帶式反應器為帶加溫功能的鋼帶或者聚四氟乙烯帶。

作為本實用新型連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備的一種改進，所述控制器上設有電源控制開關、溫度調節開關和溫度顯示器。

作為本實用新型連續法生產熱塑性聚氨酯彈性體的設備的一種改進，所述控制器（8）型號為IPC-610L。

采用本實用新型的系統連續生產熱塑性聚氨酯彈性體的方法，包括如下工藝步驟：A、前期混合和初期反應，將原料組分按比例計量，由澆注機澆注到擠出機第一加熱區，通過控制器調節擠出機轉速和各區的加熱溫度，第一加熱區溫度為90。C，其余幾個加熱區溫度為140-180℃，使物料進一步混合均勻，進行初期反應。

B、后期反應和結晶，初期反應的物料通過連接器進入帶式反應器，帶式反應器茼段加熱，后期冷卻，在控制器上的控溫按鈕上控制各區溫度，在帶式反應器中進行后期反應和結晶，加熱段溫度為80-210。C，冷卻段溫度穩定為70℃，在帶式反應器內停留時間為8?-30分鐘，得到較高分子量的反應完全的片狀物。

?C、成品，將片狀物通過粉碎機粉碎，得到成品TPU顆粒，采用包裝機進行包裝。