[實用新型]一種無水工藝制備聚合物發泡珠粒的加工裝置

有效

• 申請號: 201821422273.5
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN208914448U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 馮云平
• 申請（專利權）人: 廣東奔迪新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C44/34
• 分類號: B29C44/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了一種無水工藝制備聚合物發泡珠粒的加工裝置，包括流化床，流化床包括硫化釜體、套設于硫化釜體外壁的加熱夾層，硫化釜體上部設有透氣網、下部設有氣流分布板，流化床上下端分別設有出氣口、進氣口，硫化釜體上下部側壁分別連通設有進料管、排料管，本實用新型利用高壓流化釜體，無需用水，直接通入超臨界流體物物理發泡劑，通過釜體內氣流分配板，吹進流化床釜體內部對聚合物粒子進行流化發泡，相較于傳統發泡裝置，無需模具、無需用水、一次性處理量大，熱量需求量少，成本低，可控性強，且聚合物在各個方向上均能均勻發泡，特別適用于非規則形聚合物的發泡，工業利用價值高。

技術領域

本實用新型涉及聚合物發泡珠粒制備設備技術領域，具體涉及一種無水工藝制備聚合物發泡珠粒的加工裝置。

背景技術

熱塑性聚合物發泡珠粒既有高的膨脹比，又能模塑成型各種形狀復雜、尺寸精度高的制品，極大地擴展了熱塑性聚合物發泡材料的應用領域，熱塑性聚合物發泡珠粒制品在防震包裝、運動鞋緩沖、汽車輕量化、兒童玩具、體育器材、水上浮標等領域的使用日益增加。

目前，熱塑性聚合物珠粒發泡工藝分為兩類:間歇式釜壓發泡法、連續式擠出發泡法。間歇式釜壓發泡法工藝條件容易控制，可以制備倍率和閉孔率可調控的發泡珠粒。工業上采用間歇式反應釜發泡法生產熱塑性聚合物發泡珠粒，該方法是將熱塑性聚合物顆粒、水性分散介質、分散劑一起被裝入密閉的高壓釜，通入物理發泡劑，通過加熱裝置將釜中的熱塑性聚合物樹脂顆粒加熱至高于軟化點的溫度，在攪拌的作用下，讓發泡劑充分地浸漬熱塑性聚合物樹脂顆粒，使之達到溶解度平衡，然后通過釜體快速泄壓使熱塑性聚合物顆粒發泡，從而得到熱塑性聚合物發泡珠粒。然后通過水蒸氣模塑成型的方法將熱塑性聚合物珠粒熔結成各式各樣的使用產品。

間歇式釜壓水懸浮珠粒發泡工藝將粒子懸浮在水浴里，并通入發泡劑氣體，如CO₂、N₂，使聚合物粒子發泡。水的優點是粒子溫度一致性較高，同時加在水里面的表面活性劑和無機粒子可避免粒子粘結。問題是，水需要吸收大量的熱量，導致批次生產時間較長，并且生產時的能耗較高。得到的發泡粒子需要經過水洗，以去除表面的表面活性劑和干燥等工序。另外，發泡珠粒經水槽水洗后其表面仍會粘附一定量的表面活性劑，這會阻礙發泡粒子在蒸汽模塑過程中相互熔結，導致熱塑性聚合物發泡珠粒模塑成型的蒸汽壓力更高，且易出現表面熔結缺陷，再次造成水資源的浪費和成本增加。另外，水懸浮發泡工藝對于容易水解的聚合物而言，水蒸煮過程易使其聚合物水解，如熱塑性聚氨醋(TPU)、聚乳酸(PLA)等，不適合在高溫下用水蒸煮較長時間。

因此，為了提高工業化聚合物發泡珠粒的生產效率、質量和效益，針對性的研究無水工藝制備非常必要。

發明內容

針對上述存在的問題，本實用新型提出了一種無水工藝制備聚合物發泡珠粒的加工裝置，利用高壓硫化釜體，無需用水，直接通入超臨界流體物理發泡劑，通過釜體內氣流分配板，吹進流化床釜體內部，超臨界流體向聚合物粒子內部滲透擴散后，迅速泄壓得到聚合物發泡珠粒，相較于傳統發泡裝置，無需用水、一次性處理量大，熱量需求量少，成本低，可控性強，且生產效率高，制得的發泡珠粒微孔細密，泡孔孔徑均一性好，生產過程整體安全潔凈度高。

為了實現上述的目的，本實用新型采用以下的技術方案：

一種無水工藝制備聚合物發泡珠粒的加工裝置，包括流化床，流化床包括硫化釜體、套設于硫化釜體外壁的加熱夾層，硫化釜體上部設有透氣網、下部設有氣流分布板，流化床上下端分別設有出氣口、進氣口，圖中未示出，用于和保溫套管相連接，硫化釜體上下部側壁分別連通設有進料管、排料管。

優選的，還包括往復式增壓泵，往復式增壓泵出氣端通過保溫套管與硫化釜體底端進氣口相連通，往復式增壓泵進氣端通過保溫套管與硫化釜體上端出氣口相連通。

優選的，加熱夾層上下部外壁上分別設有熱源出口、熱源進口，圖中未示出，用于加熱夾層的熱源供應傳遞。