CN105153988A - 一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，包括反应釜、干料桶、湿料桶、硅藻土过滤机、中转釜、A组份料搅拌釜、B组份料搅拌釜、搅拌釜、A组份料桶以及B组份料桶。本发明还公开使用上述双组份聚氨酯粘合剂的生产装置生产双组份聚氨酯粘合剂的方法。本发明具有稳定性好、粘合性好、搅拌均匀性好、便于后续清理、提高出料量的优点。

Description

一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法。

背景技术

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。聚氨酯的力学性能具有很大的可调性。通过控制结晶的硬段和不结晶的软段之间的比例，聚氨酯可以获得不同的力学性能。因此其制品具有耐磨、耐温、密封、隔音、加工性能好、可降解等优异性能。

聚氨酯粘合剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具有优异的性能，在许多方面都得到了广泛的应用，是八大合成粘合剂中的重要品种之一。聚氨酯粘合剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性。

目前，聚氨酯粘合剂在加工生产过程中存在以下问题：

(1)聚酯多元醇需要在高温条件下反应，而传统的反应釜存在一定的热传导性，釜体内的热量易于流向外界，与外界进行热交换，釜体内的温度均一性差，反应的稳定性有待提高。

(2)当A、B料在搅拌釜中进行混合搅拌时，由于A、B料混合后，发生快速交联，混合物粘度较大，易于黏附在釜体的内壁上，造成搅拌不均匀、影响出料量，同时对后续的清洗带来不便。另外，通过搅拌桨的转动来实现对一些粘度较大的物料进行搅拌时，需较长的搅拌时间、较大的电机功率，搅拌效率有待提高。

(3)聚氨酯作为粘合剂用在鞋革尤其是运动鞋革上，鞋革经长时间穿着后，鞋革表面的干法层会从湿法层上裂开或者脱落，影响鞋革的使用寿命，粘合性能有待提高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种稳定性好、粘合性好、搅拌均匀性好、便于后续清理、提高出料量的双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，包括反应釜、干料桶、湿料桶、硅藻土过滤机、中转釜、A组份料搅拌釜、B组份料搅拌釜、搅拌釜、A组份料桶以及B组份料桶；所述反应釜的釜盖上设置有干料入口、湿料入口以及干料漏斗，所述干料漏斗的底部与所述干料入口相连通，所述反应釜的釜体的下端设置有反应物出口；所述干料桶中的原料通过所述干料漏斗喂入至所述反应釜中，所述湿料桶中的原料通过所述湿料入口喂入至所述反应釜中；所述反应物出口与所述硅藻土过滤机的入口相连通，所述硅藻土过滤机的出口与所述中转釜的进口相连通，经所述中转釜的出口排出的物料装入所述A组份料桶中，所述A组份料搅拌釜用以对A组份料桶中的物料进行搅拌；所述B组份料搅拌釜用以对所述B组份料桶中的物料进行搅拌；所述搅拌釜的釜盖上设置有A组份料进料口以及B组份料进料口，经所述A组份料搅拌釜排出的物料由所述A组份料进料口喂入至所述搅拌釜中，经所述B组份料搅拌釜排出的物料由所述B组份料进料口喂入至所述搅拌釜中，所述搅拌釜的釜体的底部设置有成品料出口。

优选地，所述反应釜的内壁与外壳之间填充有保温材料，所述保温材料为硅酸铝保温棉或玻璃纤维保温棉。

优选地，所述搅拌釜还包括电机、转轴、搅拌桨、机架、摇摆机构以及橡胶套；

所述机架包括两根支架以及横梁，所述两根支架对称设置在所述横梁的两端，每根支架的顶部分别与所述横梁的对应端固定连接，每根支架的底部均固定在地面上；当所述釜盖盖合在所述釜体上形成整体结构时，所述整体结构限位在两根所述支架、所述横梁、地面合围成的通腔中；

所述电机的壳体固定在所述横梁上，所述电机的输出轴向所述釜盖顶部的中心孔的位置方向延伸；所述转轴的主体部分设置在所述釜体的内部空腔中，所述转轴的顶部穿过所述中心孔与所述电机的输出轴相连；多个所述搅拌桨沿着所述转轴的轴向间隔设置在所述主体部分上；

所述摇摆机构包括第一弹簧件、伸缩装置，多个所述第一弹簧件分布在所述釜体的两侧；所述第一弹簧件的一端与对应的支架相连，所述第一弹簧件的另一端与所述釜体相连；所述伸缩装置的固定端设置在所述支架上，所述伸缩装置的伸缩端向所述釜体的位置方向延伸；

在所述转轴伸出所述釜盖的部分以及所述电机的输出轴上套设有所述橡胶套，所述橡胶套的底部密封连接在所述釜盖上，所述橡胶套的顶部密封连接在所述电机的壳体上，所述橡胶套的内部空腔通过所述中心孔与所述釜体的内部空腔相连通；

所述搅拌桨上设置有自上而下贯穿的多个通孔，所述搅拌桨的两端分别固定有毛刷。

优选地，所述伸缩装置的数量为二的倍数，若干个所述伸缩装置对称设置在所述釜体的两侧，每一个伸缩装置的固定端均安装在对应的支架上；所述伸缩装置还包括夹持板，所述夹持板的一端为连接端，所述夹持板的另一端为自由端；所述连接端焊接在所述伸缩端的端部上，所述自由端上固定有海绵垫。

优选地，所述油漆搅拌釜还包括第二弹簧件，所述第二弹簧件的顶部固定在所述釜体的底部，所述第二弹簧件的底部固定在地面上。

优选地，多个所述第一弹簧件至上而下错位分布在所述釜体的两侧。

优选地，在所述支架、所述釜体上均设置有与所述第一弹簧件相配合的第一弹簧座；在所述釜体的底部以及地面上均设置有与所述第二弹簧件相配合的第二弹簧座。

优选地，所述中转釜的进口设置在所述中转釜的釜盖上，所述中转釜的出口设置在所述中转釜的釜体的下端；在所述中转釜的内壁上设置有液位传感器，在所述中转釜的外壳上安装有报警器，所述液位传感器输出连接所述报警器。

本发还公开一种使用上述的双组份聚氨酯粘合剂的生产装置生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将甘油、二甘醇放入至所述湿料桶中，将苯酐、精对苯二甲酸放入至所述干料桶中；甘油、二甘醇、苯酐、精对苯二甲酸按质量比为38～42:8～12:8～12:38～42混合加入至所述反应釜中，在200℃～220℃、常压的条件下进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物喂入至所述硅藻土过滤机中，进行过滤，得到聚酯多元醇；

(3)将聚酯多元醇喂入至所述中转釜中，进行储液；

(4)将所述中转釜中的聚酯多元醇与硅油、水、DMF按质量比为78～82:3～7:3～7:8～12在所述A组份料桶中进行混合，并喂入至所述A组份料搅拌釜中进行搅拌，得到A组份料；

(5)将德士模都、石蜡、二氯甲烷按质量比7:2:1在所述B组份料桶中进行混合，并喂入至所述B组份料搅拌釜中进行搅拌，得到B组份料；

(6)在进行粘合工序前35s～45s，将A组份料与B组份料在所述搅拌釜中混合、搅拌，得产物。

优选地，所述步骤(6)中A组份料与B组份料的质量比为1:1。

本发明的优点在于：

(1)在反应釜的内壁与外壳之间填充有保温材料，降低反应釜的热传导系数，提高隔热效果，保证釜体内的温度均一性，改善反应的稳定性；

(2)采用第一弹簧件将釜体安装在两根支架之间，并在支架与釜体之间设置伸缩装置。当搅料时，启动伸缩装置，通过其伸缩端的伸缩运动反复作用在釜体上，带动釜体摆动，同时配合搅拌桨的转动，提高搅拌的效率，使得粘附在釜体内壁上的物料随着釜体的摆动而流动，提高出料量，便于后续清洗。

(3)伸缩装置对称设置在釜体的两侧，当一侧的伸缩装置的伸缩端做伸长运动时，另一侧的伸缩装置的伸缩端做收缩运动，提高摆动频率的稳定性。

(4)在伸缩端的端部设置夹持板，在夹持板的自由端上固定海绵垫，当伸缩端做伸长运动时，使得海绵垫与釜体之间产生柔性接触，一方面减少伸缩端对釜体的冲击力；另一方面提高接触面积，使釜体摆动的幅度更加平稳。

(5)由于在搅拌桨的两端设置毛刷，当釜体摆动、搅拌桨转动时，毛刷能间断性地与釜体的内壁接触，对内壁上粘附的物料进行进一步清理。

(6)在釜体的底部设置第二弹簧件，提高对釜体的支撑效果；另外，釜体在摆动的同时，也能在竖直方向实现浮动，便于内壁上物料的流动。

(7)在搅拌桨上设置自上而下贯穿的通孔，节约造价成本。

(8)通过设置橡胶套，提高密封效果，防止物料从中心孔溅出。

(9)使用本发明的方法生产的双组份聚氨酯粘合剂，其拉丝性能较强、界面粘合性能强、固化性能好。

(10)中转釜上设置液位传感器以及报警器，控制中转釜的储液量。当中转釜的储液量超过设定量时，液位传感器发出感性信号并驱动报警器报警。

附图说明

图1为本发明一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法的结构框图。

图2为本发明一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法中反应釜的结构示意图。

图3为本发明一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法中中转釜的结构示意图。

图4为本发明一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置及其生产方法中搅拌釜的结构示意图。

具体实施例

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例1

如图1-4所示，本发明公开一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，包括反应釜1、干料桶2、搅拌釜3、湿料桶4、硅藻土过滤机5、中转釜6、A组份料搅拌釜7、B组份料搅拌釜8、A组份料桶9以及B组份料桶10。

所述硅藻土过滤机5、A组份料搅拌釜7、B组份料搅拌釜8均为现有设备。

所述反应釜1的釜盖上设置有干料入口11、湿料入口12以及干料漏斗13，所述干料漏斗13与的底部与所述干料入口11相连通，所述反应釜1的釜体的下端设置有反应物出口14；所述干料桶2中的原料通过干料漏斗13喂入至所述反应釜1中，所述湿料桶4中的原料通过所述湿料入口12喂入至所述反应釜1中；所述反应物出口14与所述硅藻土过滤机5的入口相连通，所述硅藻土过滤机5的出口与所述中转釜6的进口相连通，所述中转釜6的出口与所述A组份料桶9相连通。所述A组份料搅拌釜7用以对A组份料桶9中的物料进行搅拌；所述B组份料搅拌釜8用以对所述B组份料桶10中的物料进行搅拌。

所述搅拌釜3的釜盖32上设置A组份料进料口321以及B组份料进料口322，经A组份料搅拌釜7排出的物料由所述A组份料进料口321喂入至所述搅拌釜中，经B组份料搅拌釜8排出的物料由所述B组份料进料口322喂入至所述搅拌釜3中，所述搅拌釜3的釜体31的底部设置有成品料出口311。

在所述反应釜1的内壁与外壳之间填充有保温材料15，所述保温材料15优选为硅酸铝保温棉，也可以为玻璃纤维保温棉。

所述搅拌釜3还包括电机33、转轴34、搅拌桨35、机架36、摇摆机构37以及橡胶套38；所述机架36包括两根支架361以及横梁362，所述两根支架361对称设置在所述横梁362的两端，每根支架361的顶部分别与所述横梁362的对应端固定连接，每根支架361的底部均固定在地面上；当所述釜盖32盖合在所述釜体31上形成整体结构时，所述整体结构限位在两根所述支架361、所述横梁362、地面合围成的通腔中。

所述电机33的壳体固定在所述横梁362上，所述电机33的输出轴向所述釜盖32顶部的中心孔(图中未画出)的位置方向延伸。转轴34的主体部分设置在釜体31的内部空腔中，转轴34的顶部穿过所述中心孔与所述电机33的输出轴相连。多个搅拌桨35沿着转轴34的轴向间隔设置在所述主体部分上；搅拌桨35上设置有多个自上而下贯穿的通孔351，所述搅拌桨35的两端均固定有毛刷352。

所述摇摆机构37包括多个第一弹簧件371、伸缩装置，多个第一弹簧371件分布在所述釜体31的两侧，第一弹簧件371的一端与对应的支架361相连，所述第一弹簧件371的另一端与釜体31相连。

所述伸缩装置优选为气缸372(也可以是油缸)，其固定端安装在所述支架361上，其活塞杆端向所述釜体31的位置方向延伸。

橡胶套38套设在转轴34伸出釜盖32的部分以及所电机33的输出轴上，橡胶套38的底部密封连接在所述釜盖32上，所述橡胶套38的顶部密封连接在所述电机33的壳体上，所述橡胶套38的内部空腔通过所述中心孔与所述釜体32的内部空腔相连通。

作为优选，所述气缸372的数量为二的倍数，对称设置在所述釜体31的两侧，每一个气缸372的固定端分别固定在对应的支架361上。

作为优选，所述气缸372还包括夹持板373，所述夹持板373包括连接端、自由端，夹持板373的连接端焊接在所述活塞杆端的端部上，所述夹持板373的自由端上固定有海绵垫374。

作为优选，所述搅拌釜还包括第二弹簧件39，所述第二弹簧件39的顶部固定在所述釜体31的底部，所述第二弹簧件39的底部固定在地面上。

作为优选，多个所述第一弹簧件371至上而下错位分布在釜体31的两侧。

作为优选，在所述支架361、所述釜体31上均设置有与所述第一弹簧件371相配合的第一弹簧座3711；在所述釜体31的底部以及地面上均设置有与所述第二弹簧件39相配合的第二弹簧座391。

中转釜6的进口61设置在所述中转釜的釜盖上，所述中转釜的出口62设置在所述中转釜的釜体的下端；在所述中转釜6的内壁上设置有液位传感器63，在所述中转釜6的外壳上安装有报警器64，所述液位传感器63输出连接所述报警器64。

本实施例还公开了一种使用上述的双组份聚氨酯粘合剂的生产装置生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将甘油、二甘醇放入至所述湿料桶4中，将苯酐、精对苯二甲酸按放入至所述干料桶2中；甘油、二甘醇、苯酐、精对苯二甲酸按质量比为38:8:12:42加入至所述反应釜1中，在200℃、常压的条件下进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物喂入所述硅藻土过滤机5中，进行过滤，得到聚酯多元醇；

(3)将聚酯多元醇喂入所述中转釜6中，进行储液；

(4)将所述中转釜6中的聚酯多元醇与硅油、水、DMF按质量比为78:3:7:12在所述A组份料桶9中进行混合，并喂入至所述A组份料搅拌釜7中进行搅拌，得到A组份料；

(5)将德士模都、石蜡、二氯甲烷按质量比7:2:1在所述B组份料桶10中进行混合，并喂入至所述B组份料搅拌釜8中进行搅拌，得到B组份料；

(6)在进行粘合工序前的35s，将A组份料与B组份料按质量比1:1喂入搅拌釜中混合、搅拌，得产物。

实施例2

如图1所示，本实施例公开了一种生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将甘油、二甘醇放入至所述湿料桶4中，将苯酐、精对苯二甲酸按放入至所述干料桶2中；甘油、二甘醇、苯酐、精对苯二甲酸按质量比为4:1:1:4加入至所述反应釜1中，在220℃、常压的条件下进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物喂入至所述硅藻土过滤机5中，进行过滤，得到聚酯多元醇；

(3)将聚酯多元醇喂入所述中转釜6中，进行储液；

(4)将所述中转釜6中的聚酯多元醇与硅油、水、DMF按质量比为16:1:1:2在所述A组份料桶9中进行混合，并喂入至所述A组份料搅拌釜7中进行搅拌，得到A组份料；

(5)将德士模都、石蜡、二氯甲烷按质量比7:2:1在所述B组份料桶10中进行混合，并喂入至所述B组份料搅拌釜8中进行搅拌，得到B组份料；

(6)在进行粘合工序前45s，将A组份料与B组份料按质量比1:1喂入搅拌釜中混合、搅拌，得产物。

实施例3

如图1所示，本实施例公开了一种生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将甘油、二甘醇放入至所述湿料桶4中，将苯酐、精对苯二甲酸按放入至所述干料桶2中；甘油、二甘醇、苯酐、精对苯二甲酸按质量比为42:12:8:38加入至所述反应釜1中，在210℃、常压的条件下进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物喂入所述硅藻土过滤机5中，进行过滤，得到聚酯多元醇；

(3)将聚酯多元醇喂入所述中转釜6中，进行储液；

(4)将所述中转釜6中的聚酯多元醇与硅油、水、DMF按质量比为82:7:3:8在所述A组份料桶9中进行混合，并喂入至所述A组份料搅拌釜7中进行搅拌，得到A组份料；

(5)将德士模都、石蜡、二氯甲烷按质量比7:2:1在所述B组份料桶10中进行混合，并喂入至所述B组份料搅拌釜8中进行搅拌，得到B组份料；

(6)在进行粘合工序前的40s时间内，将A组份料与B组份料按质量比1:1喂入搅拌釜中混合、搅拌，得产物。

Claims (10)

1.一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，包括反应釜、干料桶、湿料桶、硅藻土过滤机、中转釜、A组份料搅拌釜、B组份料搅拌釜、搅拌釜、A组份料桶以及B组份料桶；所述反应釜的釜盖上设置有干料入口、湿料入口以及干料漏斗，所述干料漏斗的底部与所述干料入口相连通，所述反应釜的釜体的下端设置有反应物出口；所述干料桶中的原料通过所述干料漏斗喂入至所述反应釜中，所述湿料桶中的原料通过所述湿料入口喂入至所述反应釜中；所述反应物出口与所述硅藻土过滤机的入口相连通，所述硅藻土过滤机的出口与所述中转釜的进口相连通，经所述中转釜的出口排出的物料装入所述A组份料桶中，所述A组份料搅拌釜用以对A组份料桶中的物料进行搅拌；所述B组份料搅拌釜用以对所述B组份料桶中的物料进行搅拌；所述搅拌釜的釜盖上设置有A组份料进料口以及B组份料进料口，经所述A组份料搅拌釜排出的物料由所述A组份料进料口喂入至所述搅拌釜中，经所述B组份料搅拌釜排出的物料由所述B组份料进料口喂入至所述搅拌釜中，所述搅拌釜的釜体的底部设置有成品料出口。

2.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，所述反应釜的内壁与外壳之间填充有保温材料，所述保温材料为硅酸铝保温棉或玻璃纤维保温棉。

3.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，所述搅拌釜还包括电机、转轴、搅拌桨、机架、摇摆机构以及橡胶套；

所述机架包括两根支架以及横梁，所述两根支架对称设置在所述横梁的两端，每根支架的顶部分别与所述横梁的对应端固定连接，每根支架的底部均固定在地面上；当所述釜盖盖合在所述釜体上形成整体结构时，所述整体结构限位在两根所述支架、所述横梁、地面合围成的通腔中；

所述电机的壳体固定在所述横梁上，所述电机的输出轴向所述釜盖顶部的中心孔的位置方向延伸；所述转轴的主体部分设置在所述釜体的内部空腔中，所述转轴的顶部穿过所述中心孔与所述电机的输出轴相连；多个所述搅拌桨沿着所述转轴的轴向间隔设置在所述主体部分上；

所述摇摆机构包括第一弹簧件、伸缩装置，多个所述第一弹簧件分布在所述釜体的两侧；所述第一弹簧件的一端与对应的支架相连，所述第一弹簧件的另一端与所述釜体相连；所述伸缩装置的固定端设置在所述支架上，所述伸缩装置的伸缩端向所述釜体的位置方向延伸；

在所述转轴伸出所述釜盖的部分以及所述电机的输出轴上套设有所述橡胶套，所述橡胶套的底部密封连接在所述釜盖上，所述橡胶套的顶部密封连接在所述电机的壳体上，所述橡胶套的内部空腔通过所述中心孔与所述釜体的内部空腔相连通；

所述搅拌桨上设置有自上而下贯穿的多个通孔，所述搅拌桨的两端分别固定有毛刷。

4.根据权利要求3所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，所述伸缩装置的数量为二的倍数，若干个所述伸缩装置对称设置在所述釜体的两侧，每一个伸缩装置的固定端均安装在对应的支架上；所述伸缩装置还包括夹持板，所述夹持板的一端为连接端，所述夹持板的另一端为自由端；所述连接端焊接在所述伸缩端的端部上，所述自由端上固定有海绵垫。

5.根据权利要求3所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，所述油漆搅拌釜还包括第二弹簧件，所述第二弹簧件的顶部固定在所述釜体的底部，所述第二弹簧件的底部固定在地面上。

6.根据权利要求3所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，多个所述第一弹簧件至上而下错位分布在所述釜体的两侧。

7.根据权利要求3所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，在所述支架、所述釜体上均设置有与所述第一弹簧件相配合的第一弹簧座；在所述釜体的底部以及地面上均设置有与所述第二弹簧件相配合的第二弹簧座。

8.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯粘合剂的生产装置，其特征在于，所述中转釜的进口设置在所述中转釜的釜盖上，所述中转釜的出口设置在所述中转釜的釜体的下端；在所述中转釜的内壁上设置有液位传感器，在所述中转釜的外壳上安装有报警器，所述液位传感器输出连接所述报警器。

9.一种使用如权利要求1-8任一项所述的双组份聚氨酯粘合剂的生产装置生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将甘油、二甘醇放入至所述湿料桶中，将苯酐、精对苯二甲酸放入至所述干料桶中；甘油、二甘醇、苯酐、精对苯二甲酸按质量比为38～42:8～12:8～12:38～42混合加入至所述反应釜中，在200℃～220℃、常压的条件下进行反应；

(2)将步骤(1)得到的反应物喂入至所述硅藻土过滤机中，进行过滤，得到聚酯多元醇；

(3)将聚酯多元醇喂入至所述中转釜中，进行储液；

(4)将所述中转釜中的聚酯多元醇与硅油、水、DMF按质量比为78～82:3～7:3～7:8～12在所述A组份料桶中进行混合，并喂入至所述A组份料搅拌釜中进行搅拌，得到A组份料；

(5)将德士模都、石蜡、二氯甲烷按质量比7:2:1在所述B组份料桶中进行混合，并喂入至所述B组份料搅拌釜中进行搅拌，得到B组份料；

(6)在进行粘合工序前35s～45s，将A组份料与B组份料在所述搅拌釜中混合、搅拌，得产物。

10.根据权利要求9所述的一种生产双组份聚氨酯粘合剂的方法，其特征在于，所述步骤(6)中A组份料与B组份料的质量比为1:1。