[發明專利]一種水性聚氨酯樹脂的生產系統

在審

• 申請號: 202011448840.6
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112844276A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 鐘日強
• 申請（專利權）人: 廣東金宗機械有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F7/16;B01F15/02;B01F15/04;B01F15/06;B01J4/00;B01J4/02;B01J19/00;C08G18/08
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 馬學慧

本發明公開了一種水性聚氨酯樹脂的生產系統，包括：生產裝置系統、加熱系統、冷凍水系統及冷卻水系統；生產裝置系統包括依次連接的反應釜、乳化釜、脫溶釜及過濾器，純水罐連接乳化釜，反應釜和純水罐均設有自動稱重模塊，反應釜設有溫度控制模塊；反應釜設有計量器的入料口；冷凍水系統包括冷凍水產生單元、用于將冷凍水分別輸送到反應釜、乳化釜及純水罐的冷卻夾套中的冷凍水上水管及用于將反應釜、乳化釜及純水罐進行熱交換后的水排回冷凍水產生單元中的冷凍水回水管；冷卻水系統包括冷卻水產生單元、用于將冷卻水輸送到脫溶釜的冷卻夾套中的冷卻水上水管及用于將所述脫溶釜進行熱交換后的水排回到冷卻水產生單元中的冷卻水回水管。

技術領域

本發明涉及化工材料生產設備領域，尤其涉及一種水性聚氨酯樹脂的生產系統。

背景技術

聚氨酯(PU)樹脂是由異氰酸酯與多元醇反應制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物。1937年德國Otto Bayer教授首先發現多異氰酸酯與多元醇化合物進行加聚反應可制得聚氨酯，并以此為基礎進入工業化應用，英美等國1945-1947年從德國獲得聚氨酯樹脂的制造技術于1950年相繼開始工業化。日本1955年從德國Bayer公司及美國DuPont公司引進聚氨酯工業化生產技術。20世紀50年代末我國聚氨酯工業開始起步，近十年發展較快。

水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，可廣泛應用于涂料、膠粘劑、皮革涂飾劑、織物整理劑等方面。水性聚氨酯由于具備無毒、價廉、安全、不燃等優點及自身性能的不斷提高，表現出巨大的市場前景并有逐步取代溶劑型產品的趨勢。水性聚氨酯的合成多以自乳化為主，即在聚氨酯大分子中引入-COOH、-S03、-OH、-O-等親水性基團。但由于這些親水性基團的存在及聚氨酯樹脂本身的一些不足之處，使水性聚氨酯產品在耐水、耐溶劑、耐候等方面表現較差，一定程度上限制了該類產品的使用范圍。自20世紀70年代以來，聚氨酯材料研究者根據不同樹脂之間性質上互補性，采用接枝、嵌段技術將丙烯酸酯、環氧樹脂、苯乙烯等樹脂引入到水性聚氨酯樹脂大分子上，制備出具有交聯、核殼、互穿網絡結構的復合型樹脂，彌補了不同樹脂之間性能上的不足。

水性聚氨酯按粒徑和外觀分可分為聚氨酯水溶液(粒徑0.001微米，外觀透明)、聚氨酯水分散體(粒徑:0.001-0.1微米，外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑0.1微米，外觀白濁)。依親水性基團的電荷性質，水性聚氨酯可分為陰離子型水性聚氨酯、陽離子型水性聚氨酯和非離子型水性聚氨酯。其中陰離子型最為重要，分為羧酸型和磺酸型兩大類。依合成單體不同水性聚氨酯可分為聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照選用的二異氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分為芳香族和脂肪族，或具體分為TDI型、HDI型等等。依產品包裝形式水性聚氨酯可分為單組分水性聚氨酯和雙組分水性聚氨酯。目前，聚氨酯樹脂的水性化已逐步取代溶劑型，成為聚氨酯工業發展的重要方向。

傳統的水性聚氨酯樹脂生產存在的問題有：

1、投料多采用人員投料及計量，工作強度很大，計量不準確；

2、傳統溫度控制靠手動控制并多采用導熱油加熱，溫度控制不精準；

3、傳統生產用水為自來水，常溫水，并且加水速度慢，會影響產品品質。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種水性聚氨酯樹脂的生產系統,以解決上述技術問題。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

一種水性聚氨酯樹脂的生產系統，包括：生產裝置系統、加熱系統、冷凍水系統及冷卻水系統；

所述生產裝置系統包括反應釜、乳化釜、脫溶釜、純水罐及過濾器，所述反應釜的出料口連接所述乳化釜的進料口，所述乳化釜的出料口連接所述脫溶釜的進料口，所述脫溶釜的出料口與所述過濾器的進料口連接，所述純水罐的出水口連接所述乳化釜的進水口，所述反應釜和純水罐均設置有自動稱重模塊，所述反應釜內部還設有溫度控制模塊；所述反應釜設有入料口，所述入料口設有計量器；