[發明專利]一種制備超輕質填料的設備和方法

有效

• 申請號: 201510604966.0
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN105150494B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 孫偉賢;劉峰;陳寶生;王多勇;朱秋林
• 申請（專利權）人: 西能化工科技（上海）有限公司;四川中旺科技有限公司
• 主分類號: B29C47/40
• 分類號: B29C47/40;B29C47/10;B29C47/60
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明屬于超輕質填料制備領域，公開了一種制備超輕質填料的設備和方法，即一種制備已熱膨脹的微球發泡劑的設備和方法；所述設備包括機筒，與機筒一端連接的加料裝置，與機筒另一端連接的出料口；所述加料裝置包括橫向加料螺旋裝置、與所述橫向加料螺旋裝置側壁連接的錐形加料斗、與所述橫向加料螺旋裝置端部連接的垂直加料螺旋裝置；所述垂直加料螺旋裝置的底端與所述機筒的側壁連接。與現有技術相比，本發明的優勢在于：可制備不同形態的超輕質填料新材料，可有效防止微球發泡劑在膨脹過程中粘結、提高膨脹質量、生產效率高。

技術領域

本發明涉及一種制備超輕質填料的設備和方法。

背景技術

微球發泡劑(即可熱膨脹性微球)在現有技術中是已知的，并已在US3615972、EP486080、EP566367、EP1067151、ZL201210241564.5、ZL201210241578.7、CN201280073857.5和CN 2012100109302.3中詳細描述，這些文件在此結合以作參考。西能化工科技(上海)有限公司可以提供各種不同膨脹溫度的微球發泡劑，形態有干粉和濕漿兩種。在這種微球發泡劑中，發泡劑以膠囊形式包裹在熱塑殼體中。一旦加熱，發泡劑蒸發產生內部壓力，同時隨著殼體軟化，導致微球發泡劑有效膨脹，通常直徑增大約3至5倍，得到超輕質填料(即已熱膨脹的微球發泡劑制品)。

未膨脹的和已熱膨脹的微球發泡劑(即超輕質填料)可以應用在各種領域。例如，干的已熱膨脹的微球發泡劑可以作為敏化劑應用在乳化炸藥中，也可以作為輕質填充物填充在溶劑型油漆、涂料和各種熱固性塑料(如人造大理石、聚酯膩子、人工木材)中。濕的超輕質填料，通常以含水形式儲存，可以應用在許多產品中，如水性涂料、熱敏打印紙、多孔陶瓷和乳化炸藥等。

運輸超輕質填料往往需要很大的空間，也正是因為這個原因超輕質填料最終使用者常常采購未膨脹的微球發泡劑，現場膨脹或者直接將未膨脹的微球發泡劑加入到生產步驟中用于制備最終產品。

由于完全膨脹微球發泡劑所需的高溫從而會導致因膨脹引起微球的熱塑殼體相互粘結而結塊的問題。這需要提供一種用于制備膨脹微球發泡劑的方法和設備，其中膨脹程度能夠被控制，以便有可能提供不同密度的超輕質填料，同時它們簡單且僅需要較小空間，相對便宜，并易于被最終用戶使用，且由于超輕質填料就地被使用，從而節省運輸空間和成本。

許多專利對膨脹微球發泡劑的方法和裝置均有提及。如美國專利US5484815和US7192989闡述了適合膨脹干粉微球發泡劑的方法和裝置。而美國專利US4513106提出適合膨脹微球發泡劑漿料的方法及裝置，其作用原理是向微球發泡劑漿料中引入蒸汽并產生足夠的壓力加熱微球，使其至少有一定的膨脹，然后微膨脹的微球發泡劑以至少1m/s的速度離開壓力區域，由于壓力降低使得微球進一步膨脹。雖然US4513106專利提出以漿料形式膨脹微球發泡劑的方法可以解決直接膨脹干粉微球發泡劑而導致周圍粉塵多的現象，但是US4513106專利所述的微球漿料膨脹工藝還有待進一步改善。EP0348372公開了一種制備膨脹微球發泡劑的工藝，其中膨脹發生于傳送帶上。所述工藝運行良好，但占用較大空間且較為昂貴。US4722943和US5342689描述了用于膨脹微球發泡劑的方法，其中微球混合有表面阻擋涂層以防止在膨脹步驟中結塊。但是，加工助劑，如滑石量非常高，而這影響了急冷的可能性。這也在控制微球膨脹程度上產生困難。CN1882638B、CN101263183A和CN1729087A描述了用于膨脹微球發泡劑的方法，同樣其中微球混合有表面阻擋涂層以防止在膨脹步驟中結塊。同時，其膨脹裝置制備復雜。

中國專利CN 204172262U和CN 104325593公開了一種制備乳化炸藥物理敏化用發泡樹脂微球的裝置及其方法，該方法需要添加機油、石蠟、硅油或它們的混合物。

上述所有制備方法都存在不能同時適用于制備不同型號和不同狀態的超輕質填料，比如分別制備干粉、含水或者含油狀態的超輕質填料，以滿足不同的應用。

發明內容