CN105837712B - 一种用于生产氯化聚乙烯的生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,属于化工设备技术领域。包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于过滤水洗的带式真空过滤机、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床;所述反应釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体;所述带式真空过滤机、一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。本发明还通过设置盐酸储罐和线路改进,实现该系统的酸相法和水相法的切换。本发明采用该生产系统能保证最终的产品含酸量非常低甚至不含酸,且可以减少总用水量,缩短生产周期,从而降低生产成本,还能灵活处理副产物盐酸。
Description
【技术领域】
本发明涉及化工设备技术领域,具体涉及一种用于生产氯化聚乙烯的生产线。
【背景技术】
氯化聚乙烯,化学名CPE,为饱和高分子材料,具有优良的稳定性、耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能,广泛用于塑料、橡胶、建材、机电、汽车、军工等领域。目前,氯化聚乙烯(CPE)生产工艺有水相悬浮法、酸相悬浮法、固相法、以及溶液法。下面将普遍采用酸相悬浮法和水相悬浮法介绍如下:
酸相悬浮法是将高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,简称为“HDPE")悬浮于浓度为10-20%的盐酸溶液中进行氯化,再用平面转盘真空过滤机连续脱酸、洗涤、出料,最后对脱酸后的湿料进出离心、干燥、以及研磨得CPE成品。该方法主要特点是三废排放小,工艺简单,产品质量稳定,所产生的盐酸浓度在28%以上,可以回收利用;但转盘真空过滤机、以及离心干燥设备投资费用很高,而且干燥步骤结束后的物料还比较粗,需要对其进行研磨,研磨过程是十分耗电的一个过程,大概一吨物料需要1000度电左右,因此,生产成本也较高。
正是由于酸相悬浮法的设备投资费用太高,更多的厂家更愿意采用水相悬浮法。国内普遍采用的水相悬浮法主要包括氯化、脱酸、中和、脱碱、离心分离、干燥、粉碎和混合包装这几步。
1、氯化:根据“氯化釜”的大小,加入适量的净水至“氯化釜”中,然后加入助剂和高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,简称为“HDPE")专用料,升温至一定温度后通入氯气进行反应(通常采用三段式通氯),反应完后是保温和降温的过程。
2、脱酸:是将氯化的物料转移至脱酸釜进行脱酸,脱酸的过程大致包括两种:(1)一遍遍的加水洗,即是把反应釜中转移过来的CPE物料,通过滤头把酸水放出,当放到一定水位后浆料己经很稠了,然后关闭滤头阀门,把水加至先前水位,反复多次水洗;(2)一边加水,一边放水。”,脱酸的过程实际上是稀释的过程,耗水量巨大,且产生大量低浓度盐酸废水。
3、中和:通过升温加碱让碱进入CPE内部中和掉CPE物料内部的盐酸,直至试纸测试物料含酸极少时,此过程才算完成,此过程一般需要4小时以上,有时需要7-8个小时,甚至更长。中和完成后,再把物料转移至脱碱釜中。
4、脱碱:跟脱酸过程相似,把碱液通过滤网放掉,加入清水清洗几次完成,再转移至离心机。此过程一般比脱酸时所用时间短很多,大概在1个小时左右。
5、离心:离心工序是把物料和水份分离开,剩下CPE部分,再转移至沸腾干燥床中。此步骤中所采用的离心机一般为不锈钢材质,其耐酸性能较差。
6、干燥:用沸腾干燥床对物料CPE进行干燥。此步骤中所采用的干燥床一般为不锈钢材质,其耐酸性能较差。
7、混合包装:把干燥好的CPE半成品加入一定比例的隔离剂(碳酸钙)、在混料机中混合均匀,即可包装成CPE成品。
水相悬浮法的主要优点是产品质量稳定、原料消耗低,设备投资相对小;但是,在氯化反应过程中产生的大量低浓度盐酸处理负担重,需要脱酸、中和、脱碱三个步骤来完成除酸目的,一般完成该三步骤需要9小时左右、耗水至少30吨。因此,现有水相悬浮法生产CPE存在生产周期长、水资源消耗量大、盐酸浓度稀,不能回收利用的问题。
本申请人拥有的公开号为CN102863568B的中国专利,提供了一种水相悬浮制备氯化聚乙烯的方法,但该方法还是不能除尽物料所带的盐酸,产品性质也不够稳定,生产时偶尔也会出现物料发黄的现象。
另外,目前国内的氯化聚乙烯的生产厂家都是单一地采用一套设备进行酸相悬浮法和水相悬浮法的生产,酸相悬浮法可以对盐酸进行回收利用,水相悬浮法由于盐酸浓度较低,只能作为废水处理掉,而盐酸的价格会随着市场的行情波动,当市场行情低迷时,酸相悬浮法对盐酸的回收利用也并不能产生足够的经济价值;盐酸价格较高时,水相悬浮法直接将稀酸当作废水处理,也是一种资源的浪费。
【发明内容】
本发明的发明目的之一是:针对目前氯化聚乙烯生产成本高、生产周期长、水资源消耗量大问题,提供一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,采用该生产系统能保证最终的产品含酸量非常低甚至不含酸,且可以减少总用水量,缩短生产周期,从而降低生产成本。
本发明的另一个目的是:针对目前氯化聚乙烯的生产厂家只能使用单一的方法开展生产,不能灵活处理副产物盐酸的问题,提供一种可以灵活根据盐酸的市场情况,灵活进行酸相法和水相法切换的用于生产氯化聚乙烯的生产线。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于过滤水洗的带式真空过滤机、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床;所述反应釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体;所述带式真空过滤机、一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。
采用上述生产装置来生产氯化聚乙烯,其工艺流程为:依次进行的氯化反应、过滤水洗、一次离心、浸出、离心、干燥的步骤;具体为首先向反应釜中加入水、高密度聚乙烯、分散剂、乳化剂、引发剂;升温至70℃后开始通入氯气进行氯化反应,反应温度90-135℃,反应时间3-4小时;然后将氯化反应后的物料降温至80-90℃后转移至带式真空过滤机进行固液分离和洗涤;再采用一次离心机脱去带式真空过滤机处理后物料中的水分;接着将所述一次离心后的物料用水浸泡在均化罐中,浸泡3小时以上;接着采用耐酸性的离心分离机脱去浸泡后的物料中的水分;最后采用沸腾干燥床对物料进行干燥。
本发明通过对设备进行改进,在生产时,使除酸的工艺得到改进,生产时首先采用带式真空过滤机进行固液分离和洗涤除去产品表面的浮酸和其它杂质,这一步骤并不需要像传统水洗需要洗涤4-5次以上,可节约大量的水。过滤后经一次离心可除去物料所带水份和进一步除去浮酸。然后通过用水浸泡的方式,使氯化聚乙烯粒子内部的酸缓慢释放出来,传统的方法是用碱来中和氯化聚乙烯粒子内部的酸,并且需要加热,所用时间为4小时以上,有时需要7-8小时;而本发明采用浸泡的方式,将向内攻除氯化氢的方法改为通过渗透作用使其释放出来。在浸泡3小时以上后,将浸泡水放出,再用清水清洗一遍,即可将盐酸的含量降至0.5%以下;最后再经沸腾干燥床干燥,剩余的盐酸以氯化氢形式排放出,且由于浓度低不会致使氯化聚乙烯发黄,最终产品性能优异,品质高于国家标准。使用上述生产系统来进行生产,用水量更少,生产一釜(按12吨容量计算)氯化聚乙烯比传统工艺可以节约用水15吨以上。
进一步地,所述带式真空过滤机与一次离心机之间连接设有待料槽,便于生产中的中转。
进一步地,由于氯化聚乙烯中间物料在各个工艺环节中容易出现结块的现象。物料产生了结块会造成产品损失,降低产量、增加生产成本,更为严重的是它为下一道工序的正常生产带来了很严重的影响,造成管道设备等堵塞,使后续的生产难以进行,因此,本发明还在在所述待料槽和一次离心机之间还连接设有过滤器。所述过滤器包括过滤室、第一过滤板、与第一过滤板相交的第二过滤板,所述过滤室由所述第一过滤板分隔成左右相邻的进料室、出料室;所述第二过滤板在进料室内倾斜设置,并将进料室分隔成上下相邻的上腔室和下腔室;所述上腔室设有与外界连通的进料口、冲水口和粗料出口,所述出料室设有与外界连通的出料口;所述粗料出口紧挨着第一过滤板的低端。由于氯化聚乙烯解块料具有其自身的特点,根据其大小和形状的特点,过滤板上通孔的大小也有一定的要求,通孔可以为边长为0.6-1.5cm的菱形通孔,长轴为1.0-1.5cm、短轴为0.6-1.2cm的椭圆通孔,孔径为0.6-1.5cm的圆形通孔,边长为0.6-1.5cm矩形通孔中的一种或多种的组合。采用该过滤器能够去除生产过程中产生的粗料,避免管道的堵塞,且结块粗料的放出也十分快捷省力。
另外,为了实现酸相法和水相法的生产切换,本发明还对一种用于生产氯化聚乙烯的生产线进改进,具体为增加设置至少一个盐酸储罐;而带式真空过滤机包括固液分离机构、滤带清洗机构,固液分离机构具有排液口,排液口通过排液管连接至污水处理装置,排液管上还设有三通阀,三通阀的旁路接口通过管道连接至所述盐酸储罐,盐酸储罐的出口连接至所述反应釜。
在盐酸行情较好时,采用水相法生产盐酸后,打开排液管上三通阀的旁路阀门将反应得到盐酸废水(盐酸浓度为8-10%)送至盐酸储罐储存起来,水相悬浮生产计划完成后,将盐酸储罐内的盐酸废水通过泵送至反应釜中,进行酸相悬浮法反应,将反应得到的盐酸废水(盐酸浓度25-28%)通过市价售出。本生产系统中各设备材质均为可耐酸性的,故能满足酸相悬浮法的生产要求。在实际生产中,在进行酸相和水相的改换时,只需更换助剂体系即可。
进一步地,所述均化罐内衬的耐酸性的内衬体为玻璃钢,所述均化罐包括均化罐本体和搅拌装置,在均化罐本体的侧壁上设有与均化罐本体内部相通的滤头;在均化罐本体的底部设有均化罐出料口;均化罐出料口连接至二次离心机。
进一步地,所述均化罐的容积为所述水洗釜容积的两倍以上。
进一步地,所述沸腾干燥床包括干燥床本体、进热风装置、旋风分离器和排风装置;所述进热风装置包括鼓风机、热风加热器,所述热风加热器通过进风管道与所述干燥床的底部连通;所述排风装置包括引风机、出风管道和引风管道,所述干燥床本体的上部通过所述出风管道与旋风分离器连通,所述引风机通过所述引风管道与旋风分离器连通;所述干燥床本体的侧壁上开设有进料口和出料口,干燥床本体内设有筛板,所述干燥床还包括搅拌打散装置,所述搅拌打散装置包括设置在干燥床本体下方的搅拌动力装置、设置在干燥床本体内部的搅拌叶片以及连接搅拌动力装置和搅拌叶片的转轴;所述搅拌叶片位于筛板的上方,与筛板的垂直距离为0.5-50mm。
进一步地,所述搅拌叶片的表面设有毛刷或若干个均匀分布的凸起物。
一般来说,氯化聚乙烯氯化反应、水洗、均化可以采用内衬搪瓷的设备,然而内衬搪瓷的设备使用寿命短,且容易损坏,不适用作沸腾干燥床。由于生产对沸腾干燥床有耐腐蚀性和抗静电性的要求,本发明优选使用的沸腾干燥床由玻璃钢制成,包括防腐内层、中间增强结构层和外表抗老化外层;所述防腐内层由胶液喷射在模具上后固化形成;所述中间增强结构层是由胶液与玻璃纤维布交替覆盖粘结复合而成;所述外表抗老化外层是由胶液与抗老化剂按照质量比为100:2-3混合后喷射在中间增强结构层表面后固化形成;
其中所述胶液包括以下重量份的原料:乙烯基树脂60-80份、糠醇树脂15-20份、聚异丁烯6-10份、海泡石纤维30-45份、聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2-3份、二氨基二苯甲烷3-5份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚15-25份、硼改性酚醛树脂胶粘剂6-8份、石墨粉0.5-0.8份;所述的硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的:苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸锌5-8份、氢氧化钡3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份。
进一步地,所述硼改性酚醛树脂胶粘剂的制作方法为:按重量份准备好苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸锌5-8份、氢氧化钡3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份;将苯酚90-110份、甲醛5-8份和硼酸锌5-8份加入到反应釜中,边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡3-5份和苯胺2-3份作复合催化剂,搅拌15-20分钟;然后将反应釜升温至75-80℃反应50-60min;再升温至85℃,加入剩余部分的甲醛,反应20-30分钟;然后停止加热,用草酸调节反应釜内的pH值为中性,待反应釜内的温度下降至40℃以下时,加入A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份搅拌20-30min,然后过滤出料,即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。
进一步地,所述抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为1-2:1组成
上述对干燥床的材料改进通过胶液原料的选取和配合,并调节胶液中乙烯基树脂、糠醇树脂、聚异丁烯、海泡石纤维、抗静电剂、固化剂、树脂稀释剂、硼改性酚醛树脂胶粘剂、石墨粉之间的重量比例,可以使干燥床整体的抗腐蚀性、抗静电能力、耐高温性能、强度和韧性均满足生产需求。且其所用的硼改性树脂是通过酚醛树脂改性得到的,具有粘度高、粘结性强、耐腐蚀和耐高温的性能,其与聚异丁烯一起添加可以各原料之间具有良好的融合性,提升玻璃钢的均一性和整体性能。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明通过改变氯化聚乙烯的生产系统,将传统的中和釜、脱碱釜取消,采用均化罐来实现盐酸的浸出,能保证最终的产品含酸量非常低甚至不含酸,且能够减少水洗、脱碱的用水量,生产一釜(按12吨容量计算)氯化聚乙烯比传统工艺可以节约用水15吨以上,且能够缩短生产时间。
2、本发明通过设置均化罐,均化罐的容积大于反应釜的两倍以上,甚至为反应釜的8-10倍,具体生产线布置时,可以布置4套反应设备(每套反应设备包括反应釜、带式真空过滤机、过滤器和一次离心机)对应一个均化罐,将4套反应设备对应一个均化罐,还能起到均化各批次产品性能的作用,提高产品的均一性,更受客户欢迎。
3、本发明通过生产系统的改进,可以实现酸相法和水相法的生产切换,可以根据盐酸的行情对盐酸废水进行回收或直接排放,从而实现更好的经济效益。
4、本发明中所用的过滤器的设计科学合理,能够去除生产过程中产生的粗料,避免管道的堵塞,且结块粗料的放出也十分快捷省力。
5、本发明在沸腾干燥床内设置搅拌装置,通过搅拌叶片的打散作用,阻止物料在筛板上凝结从而堵住筛板上的通孔或粘结在筛板上,从而减少清理筛板的次数,提高生产效率。由于沸腾干燥床一般高度较高,而筛板位于干燥床下部,所以将搅拌器的动力装置设置在沸腾干燥床的下方,从而使搅拌转轴不会过长,可节省一部分动力。
【附图说明】
图1为本发明的用于生产氯化聚乙烯的生产线的连接关系示意图;
图2为本发明中沸腾干燥床的结构示意图;
图3为本发明中过滤器的外部结构示意图;
图4为本发明中过滤器的内部结构示意图。
其中,1-反应釜,2-带式真空过滤机,21-固液分离机构,22-滤带清洗机构,2a-待料槽,3-过滤器,31-出料室,32-进料口,33-冲水口,34-进料室,35-上腔室,36-下腔室,37-粗料出口,38-第一过滤板,39-第二过滤板;4-一次离心机,5-均化罐,6-二次离心机,7-沸腾干燥床,71-干燥床本体,72-鼓风机,73-搅拌动力装置,74-搅拌叶片,75-筛板,76-转轴,77-旋风分离器,78-引风机,79-热风加热器,8-盐酸储罐,9-污水处理装置。
【具体实施方式】
以下通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示,为本发明的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线的示意图,图中的生产线,包括依次相连的用于氯化反应的反应釜1、用于过滤水洗的带式真空过滤机2、待料槽2a、过滤器3、一次离心机4、用于浸泡除酸的均化罐5、二次离心机6和沸腾干燥床7;其中所述反应釜1、均化罐5、沸腾干燥床7均内衬有耐酸性的内衬体;所述带式真空过滤机2、一次离心机4、二次离心机6的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成。
如图1所示,所述均化罐5内衬的耐酸性的内衬体为玻璃钢,所述均化罐5包括均化罐本体和搅拌装置,在均化罐本体的侧壁上设有与均化罐本体内部相通的滤头;在均化罐本体的底部设有均化罐出料口;均化罐出料口连接至二次离心机6。均化罐5的容积为所述反应釜1容积的两倍以上,甚至为反应釜1的8-10倍,具体生产线布置时,可以布置4套反应设备(每套反应设备包括反应釜1、带式真空过滤机2、过滤器3和一次离心机4)对应一个均化罐5,将4套反应设备对应一个均化罐5,还能起到均化各批次产品性能的作用。
如图1和图2所示,所述沸腾干燥床包括干燥床本体71、进热风装置、旋风分离器77和排风装置;所述进热风装置包括鼓风机72、热风加热器79,所述热风加热器79通过进风管道与所述干燥床本体71的底部连通;所述排风装置包括引风机78、出风管道和引风管道,所述干燥床本体71的上部通过所述出风管道与旋风分离器77连通,所述引风机78通过所述引风管道与旋风分离器77连通;所述干燥床本体1的侧壁上开设有进料口和出料口,干燥床本体内设有筛板75,所述干燥床还包括搅拌打散装置,所述搅拌打散装置包括设置在干燥床本体下方的搅拌动力装置73、设置在干燥床本体内部的搅拌叶片74以及连接搅拌动力装置和搅拌叶片74的转轴76;所述搅拌叶片74位于筛板75的上方,与筛板75的垂直距离为0.5-50mm。更优选地,可以在所述搅拌叶片74的表面设有毛刷或若干个均匀分布的凸起物,从而搅拌打散的效果更好。更优选地,在所述旋风分离器和引风机之间还设置有酸气处理装置。
如图3和图4所示,为过滤器3的外部结构示意图和内部结构示意图。所述过滤器3包括过滤室、第一过滤板38、与第一过滤板38相交的第二过滤板39,所述过滤室由所述第一过滤板38分隔成左右相邻的进料室34、出料室31;所述第二过滤板39在进料室内倾斜设置,并将进料室34分隔成上下相邻的上腔室35和下腔室36;所述上腔室35设有与外界连通的进料口32、冲水口33和粗料出口37,所述出料室31设有与外界连通的出料口(图中未示出);所述粗料出口37紧挨着第一过滤板38的低端。由于氯化聚乙烯解块料具有其自身的特点,根据其大小和形状的特点,过滤板上通孔的大小也有一定的要求,通孔可以为边长为0.6-1.5cm的菱形通孔,长轴为1.0-1.5cm、短轴为0.6-1.2cm的椭圆通孔,孔径为0.6-1.5cm的圆形通孔,边长为0.6-1.5cm矩形通孔中的一种或多种的组合。采用该过滤器3能够去除生产过程中产生的粗料,避免管道的堵塞,且结块粗料的放出也十分快捷省力。
采用上述生产系统来生产氯化聚乙烯,其工艺流程为:依次进行氯化反应、水洗过滤、一次离心、浸出、离心、干燥的步骤;具体为首先向反应釜1中加入水、高密度聚乙烯、分散剂、乳化剂、引发剂;升温至70℃后开始通入氯气进行氯化反应,反应温度90-135℃,反应时间3-4小时;然后将氯化反应后的物料降温至80-90℃后转移至带式真空过滤机2进行固液分离和洗涤;经过滤器3除去粗料后,再采用一次离心机4脱去带式真空过滤机2处理后物料中的水分;接着将所述一次离心后的物料用水浸泡在均化罐5中,浸泡3小时以上;接着采用耐酸性的二次离心机6脱去浸泡后的物料中的水分;最后采用沸腾干燥床7对物料进行干燥即得成品。
本发明通过对设备进行改进,在生产时,使除酸的工艺得到改进,生产时首先采用带式真空过滤机进行固液分离和洗涤除去产品表面的浮酸和其它杂质,这一步骤并不需要像传统水洗需要洗涤4-5次以上,可节约大量的水。过滤后经一次离心可除去物料所带水份和进一步除去浮酸。然后通过用水浸泡的方式,使氯化聚乙烯粒子内部的酸缓慢释放出来,传统的方法是用碱来中和氯化聚乙烯粒子内部的酸,并且需要加热,所用时间为4小时以上,有时需要7-8小时;而本发明采用浸泡的方式,将向内攻除氯化氢的方法改为通过渗透作用使其释放出来。在浸泡3小时以上后,将浸泡水放出,再用清水清洗一遍,即可将盐酸的含量降至0.5%以下;最后再经沸腾干燥床干燥,剩余的盐酸以氯化氢形式排放出,且由于浓度低不会致使氯化聚乙烯发黄,最终产品性能优异,品质高于国家标准。使用上述生产系统来进行生产,用水量更少,生产一釜(按12吨容量计算)氯化聚乙烯比传统工艺可以节约用水15吨以上。
为了实现酸相法和水相法的生产切换,本发明还对该生产线进行了进一步的改进,具体见图1,在生产系统中增加设置至少一个盐酸储罐8;且带式真空过滤机2包括固液分离机构21、滤带清洗机构22,固液分离机构具有排液口,排液口通过排液管连接至污水处理装置9,排液管上还设有三通阀,三通阀的旁路接口通过管道连接至所述盐酸储罐,盐酸储罐的出口连接至所述反应釜。
在盐酸行情较好时,采用水相法生产盐酸后,打开排液管所连接的三通阀的旁路阀门将反应得到盐酸废水(盐酸浓度为8-10%)送至盐酸储罐8储存起来,水相悬浮生产计划完成后,将盐酸储罐8内的盐酸废水通过泵送至反应釜1中,进行酸相悬浮法反应,不仅利用了水相悬浮法的废酸,还能将酸相悬浮法反应得到的盐酸废水(盐酸浓度25-28%)通过市价售出,获得经济价值。本生产系统中各设备材质均为可耐酸性的,故能满足酸相悬浮法的生产要求。
本发明虽然改进部分并不复杂,但对于本领域技术人员来说,该改进克服了传统的思想观念,打破了工厂只能进行单一的水相悬浮法和酸性悬浮法的格局,而且在节电、节水、回收利用资源、省时方面都优于现有的设备和方法,是具有创新性的发明创造。
一般来说,氯化聚乙烯氯化反应、水洗、均化可以采用内衬搪瓷的设备,然而内衬搪瓷的设备使用寿命短,且容易损坏,不适用作沸腾干燥床。本发明所用沸腾干燥床可以采用以下材料制作。
实施例1
通过以下方法制得的耐酸性抗静电的玻璃钢沸腾干燥床,特别适合在本发明中应用。其具体制作方法为:
(1)配制硼改性酚醛树脂胶粘剂
硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的:按重量份准备好苯酚90份、甲醛20份、硼酸锌5份、氢氧化钡3份、苯胺2份、A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂EVA 4份;将苯酚90份、甲醛5份和硼酸锌5份加入到反应釜中,边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡3份和苯胺2份作复合催化剂,搅拌15分钟;然后将反应釜升温至75℃反应50min;再升温至85℃,加入剩余部分的甲醛,反应20分钟;然后停止加热,用草酸调节反应釜内的pH值为中性,待反应釜内的温度下降至40℃以下时,加入A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂SBS 4份搅拌20min,然后过滤出料,即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。所得硼改性酚醛树脂胶粘剂的游离酚少于8%,游离甲醛少于1.2%。
(2)按重量份比例准备胶液原料:乙烯基树脂60份、糠醇树脂15份、聚异丁烯6份、海泡石纤维30份、抗静电剂聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2份、二氨基二苯甲烷3份、树脂稀释剂树脂稀释剂为环氧丙烷邻甲苯基醚15份、硼改性酚醛树脂胶粘剂6份、石墨粉0.5份;用高速分散机以15m/s的线速度搅拌5min,得胶液。将胶液按内层、中间层和外层的需求量分成3份,分别为内层胶液、中间层胶液和外层胶液,向外层胶液中按照胶液与抗老化剂的质量比为100:2混合均匀备用,其中,抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为1:1组成。
(3)采用喷射的方式制作干燥床防腐内层,内层的厚度为0.5mm-2mm均可,本实施例为1mm;然后将中间层胶液放入浸渍槽中,待内层胶液固化后,采用缠绕机组,用玻璃纤维布一边浸渍胶液一边交错缠绕的方式制作成中间增强结构层;最后在中间增强结构层表面喷射一层胶液与抗老化剂的混合物,待固化后形成外表抗老化外层,外层的厚度为0.5mm-2mm均可,本实施例为1mm。
实施例2
通过以下方法制得的耐酸性抗静电的玻璃钢沸腾干燥床,特别适合在本发明中应用。其具体制作方法为:
(1)配制硼改性酚醛树脂胶粘剂
硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的:按重量份准备好苯酚110份、甲醛30份、硼酸锌8份、氢氧化钡5份、苯胺3份、A151硅烷偶联剂3份、增粘树脂EVA6份;将苯酚110份、甲醛8份和硼酸锌8份加入到反应釜中,边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡5份和苯胺3份作复合催化剂,搅拌20分钟;然后将反应釜升温至80℃反应50min;再升温至85℃,加入剩余部分的甲醛,反应30分钟;然后停止加热,用草酸调节反应釜内的pH值为中性,待反应釜内的温度下降至40℃以下时,加入A151硅烷偶联剂3份、增粘树脂6份搅拌30min,然后过滤出料,即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。所得硼改性酚醛树脂胶粘剂的游离酚少于8%,游离甲醛少于1.2%。
(2)按重量份比例准备胶液原料:乙烯基树脂80份、糠醇树脂20份、聚异丁烯10份、海泡石纤维45份、抗静电剂聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物3份、二氨基二苯甲烷5份、树脂稀释剂树脂稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚25份、硼改性酚醛树脂胶粘剂8份、石墨粉0.8份;用高速分散机以22m/s的线速度搅拌10min,得胶液。将胶液按内层、中间层和外层的需求量分成3份,分别为内层胶液、中间层胶液和外层胶液,向外层胶液中按照胶液与抗老化剂的质量比为100:3混合均匀备用,其中,抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为2:1组成。
(3)采用喷射的方式制作干燥床防腐内层,内层的厚度为0.5mm-2mm均可;然后将中间层胶液放入浸渍槽中,待内层胶液固化后,采用缠绕机组,用玻璃纤维布一边浸渍胶液一边交错缠绕的方式制作成中间增强结构层;最后在中间增强结构层表面喷射一层胶液与抗老化剂的混合物,待固化后形成外表抗老化外层。
实施例1-2中,所制得的玻璃钢干燥床的各项指标均较异,体积电阻值约为108Ω·cm,满足抗静电的需求。耐腐蚀试验以25%高浓度的盐酸浸泡20天来进行,远远超过干燥物料中的盐酸浓度,试验结果是玻璃钢没有明显变化,证明其具有很好的耐酸腐蚀性。另外其强度和韧性都满足实际生产的需求。
Claims (9)
1.一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:包括依次相连的用于氯化反应的反应釜、用于过滤水洗的带式真空过滤机、一次离心机、用于浸泡除酸的均化罐、二次离心机和沸腾干燥床;所述反应釜、均化罐、沸腾干燥床均内衬有耐酸性的内衬体;所述带式真空过滤机、一次离心机、二次离心机的内部与物料接触的部分均采用耐酸性材料制成;所述生产系统还包括至少一个盐酸储罐;所述带式真空过滤机包括固液分离机构、滤带清洗机构,固液分离机构具有排液口,排液口通过排液管连接至污水处理装置,排液管上还设有三通阀,三通阀的旁路接口通过管道连接至所述盐酸储罐,盐酸储罐的出口连接至所述反应釜。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述带式真空过滤机与一次离心机之间连接设有待料槽。
3.根据权利要求2所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:在所述待料槽和一次离心机之间还连接设有过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述均化罐内衬的耐酸性的内衬体为玻璃钢,所述均化罐包括均化罐本体和搅拌装置,在均化罐本体的侧壁上设有与均化罐本体内部相通的滤头;在均化罐本体的底部设有均化罐出料口;均化罐出料口连接至二次离心机。
5.根据权利要求1所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述均化罐的容积为所述反应釜容积的两倍以上。
6.根据权利要求1所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述过滤器包括过滤室、第一过滤板、与第一过滤板相交的第二过滤板,所述过滤室由所述第一过滤板分隔成左右相邻的进料室、出料室;所述第二过滤板在进料室内倾斜设置,并将进料室分隔成上下相邻的上腔室和下腔室;所述上腔室设有与外界连通的进料口、冲水口和粗料出口,所述出料室设有与外界连通的出料口;所述粗料出口紧挨着第一过滤板的低端。
7.根据权利要求1所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述沸腾干燥床包括干燥床本体、进热风装置、旋风分离器和排风装置;所述进热风装置包括鼓风机、热风加热器,所述热风加热器通过进风管道与所述干燥床本体的底部连通;所述排风装置包括引风机、出风管道和引风管道,所述干燥床本体的上部通过所述出风管道与旋风分离器连通,所述引风机通过所述引风管道与旋风分离器连通;所述干燥床本体的侧壁上开设有进料口和出料口,干燥床本体内设有筛板,所述干燥床还包括搅拌打散装置,所述搅拌打散装置包括设置在干燥床本体下方的搅拌动力装置、设置在干燥床本体内部的搅拌叶片以及连接搅拌动力装置和搅拌叶片的转轴;所述搅拌叶片位于筛板的上方,与筛板的垂直距离为0.5-50mm。
8.根据权利要求7所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述搅拌叶片的表面设有毛刷或若干个均匀分布的凸起物。
9.根据权利要求6所述的一种用于生产氯化聚乙烯的生产线,其特征在于:所述第一过滤板、第二过滤板上开设有通孔,所述通孔为边长为0.6-1.5cm的菱形通孔,长轴为1.0-1.5cm、短轴为0.6-1.2cm的椭圆通孔,孔径为0.6-1.5cm的圆形通孔,边长为0.6-1.5cm矩形通孔中的一种或多种的组合。
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