[發(fā)明專利]一步法生產(chǎn)熱塑性聚氨酯防水卷材的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410560611.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN104231293A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茹家佑;茹朝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 茹家佑
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08G18/48
• 代理公司: 煙臺(tái)雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 37225
• 代理人: 矯智蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防水材料的制作工藝，具體地說是一種一步法生產(chǎn)熱塑性聚氨酯防水卷材的方法。

背景技術(shù)

聚氨酯（Pu）薄膜用于做防水卷材（如本發(fā)明人的ZL201120326904.5耐用型聚氨酯防水卷材專利），其優(yōu)越性、可靠性及耐用性，目前業(yè)內(nèi)人士都已認(rèn)可，而主要擔(dān)心的是造價(jià)可能很高的問題，比如原料貴、加工費(fèi)高等等。

首先，聚氨酯(Pu)已不是“貴族”產(chǎn)品。以最貴的聚醚型Tpu（熱塑性聚氨酯）為例，它用的主要原料是四氫呋喃均聚醚（PTMEG）及純MDI（MT）。過去這兩種原料每噸都在4萬元以上，現(xiàn)在PTMEG約為3萬元/噸，MT約為2.3萬元/噸。過去聚醚型Tpu顆粒曾在5.8萬元/噸以上，現(xiàn)在是4.5萬元/噸。過去引進(jìn)的MDI產(chǎn)能只有1萬噸/年，2011年底已達(dá)到144萬噸/年，到2016年時(shí)可能還要達(dá)到368萬噸/年。過去的PTMEG產(chǎn)能較低，現(xiàn)在產(chǎn)能已過剩約25％左右。所以，單從生產(chǎn)原料上看，目前的情況是原料充足，且價(jià)格呈下降趨勢(shì)，比較便宜。

其次，關(guān)于加工費(fèi)的問題。現(xiàn)在Tpu薄膜的一般生產(chǎn)過程示意如下：（1）固體原料加熱成液體，液體原料按配比準(zhǔn)確計(jì)量，然后均勻混合；（2）在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；（3）制造Tpu顆粒；（4）干燥Tpu顆粒；（5）在螺桿擠出機(jī)中加熱熔融；（6）在薄膜成型機(jī)上制出Tpu薄膜。

過去是將上述過程分為兩個(gè)工廠生產(chǎn)。一個(gè)工廠完成：液體原料自動(dòng)計(jì)量混合→在螺桿擠出機(jī)中反應(yīng)→Tpu顆粒；另一個(gè)工廠完成：Tpu顆粒→在螺桿擠出機(jī)中熔融→Tpu薄膜。

上述工藝中，如果制作Tpu顆粒是自動(dòng)加料的，冷熱過程如下：（a）加熱有關(guān)的固體料至一定的溫度，經(jīng)自動(dòng)計(jì)量混合后進(jìn)入螺桿擠出機(jī)；（b）在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行放熱反應(yīng)，依據(jù)工藝條件調(diào)控其各段溫度；（c）降溫造粒，冷至室溫儲(chǔ)存；（d）在制作Tpu薄膜之前，再將冷顆粒加熱干燥，進(jìn)入螺桿擠出機(jī)后再加熱熔融；（e）制成薄膜再降至室溫收卷。升溫需要能耗，降溫也需能耗，上述過程需要兩次升降四次耗能。如果不是自動(dòng)加料，則耗能更高：（a）固體料加熱及計(jì)量混勻；（b）初步反應(yīng)成固態(tài)半成品，然后降溫切割粉碎；（c）固態(tài)半成品加熱干燥后進(jìn)入螺桿擠出機(jī)，在其中再進(jìn)行加熱反應(yīng)及調(diào)控溫度；（d）降溫造粒；（e）顆粒加熱干燥及在螺桿擠出機(jī)中加熱熔融；（f）制成薄膜后再降溫收卷；上述過程至少需要三次升降六次耗能。

很顯然，復(fù)雜的生產(chǎn)工藝大大增加了生產(chǎn)成本，使最終產(chǎn)品Tpu薄膜的售價(jià)居高不下。如，目前Tpu薄膜的原料成本約3萬元/噸，加工成Tpu顆粒至少是4萬元/噸，再將Tpu顆粒加工成Tpu薄膜至少是5萬元/噸，中間的加工費(fèi)約占總造價(jià)的40%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服上述已有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能降耗的一步法生產(chǎn)熱塑性聚氨酯防水卷材的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種一步法生產(chǎn)熱塑性聚氨酯（Tpu）防水卷材的方法，其工藝步驟包括：

（1）加熱固體原料成液體，并按照配比計(jì)量液體原料，混合均勻；

（2）將液體原料輸送至螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及熔融；

（3）在薄膜成型機(jī)中制出Tpu薄膜。

本發(fā)明與已有工藝相比，原來的生產(chǎn)工序中的6個(gè)單元操作，現(xiàn)在改進(jìn)成了3個(gè)，去掉了Tpu顆粒的加工工序和使用顆粒的工序，省掉了一次進(jìn)出螺桿擠出機(jī)的工序。省去的“將原料加工成顆粒狀→然后入庫貯存→再買入加工”這一中間環(huán)節(jié)，從生產(chǎn)成本上計(jì)算，至少能夠降低20-30%左右。另外，在本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中，只有一次升降兩次耗能，而且在螺桿擠出機(jī)中原料的放熱反應(yīng)與加熱熔融相結(jié)合，耗能很小，因而其節(jié)約資源、節(jié)約能源、減少碳排的節(jié)能降耗作用也是非常可觀的。

本發(fā)明所稱的“一步法”，不是那種在聚氨酯反應(yīng)過程中不做預(yù)聚體的“一步法”，而是指在制作Tpu防水卷材的過程中，不用Tpu顆粒，而直接用生產(chǎn)Tpu顆粒的原料“一步法”生產(chǎn)出Tpu薄膜。

本發(fā)明是利用生產(chǎn)Tpu的原料直接加工生產(chǎn)，因此將固體原料加熱成液體并按配比混勻是非常重要的。在本發(fā)明工序中，步驟（1）是先將固體原料加熱成液體狀并按配比計(jì)量混勻，然后進(jìn)入步驟（2），液態(tài)原料在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及熔融。

本發(fā)明完全改變了Tpu薄膜的固有加工模式及工序，無論改進(jìn)上還是從節(jié)能減排的積極效果上講，本發(fā)明都具有十分突出的特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)地描述。

具體實(shí)施方式