CN106633653A - 一种化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法 - Google Patents

一种化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法，涉及化工设备材料技术领域，由如下重量份数的原料制成：双酚A型环氧树脂15‑20份、饱和聚酯树脂15‑20份、聚氯乙烯树脂10‑15份、氯化聚氯乙烯5‑10份、火山灰4‑8份、陶瓷微粉3‑6份、超细聚四氟乙烯粉末2‑4份、增韧剂2‑4份、石棉粉1‑2份、海泡石纤维1‑2份、聚甘油蓖麻醇酯1‑2份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.5‑1份、纳米胶粉0.5‑1份。本发明所制加工材料的加工成型性好，能够加工成不同尺寸和结构的搅拌桨，并且所制搅拌桨具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性。

Description

一种化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及化工设备材料技术领域，具体涉及一种化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法。
背景技术：
化工反应釜是化工重要设备之一，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却、混合和反应等。其中，搅拌桨属于反应釜的主要部件之一，用以促进物料的均匀混合、提高受热均匀度、防止溶液暴沸、加快反应速度和缩短处理时间。常用搅拌桨由不锈钢制成，虽然具有一定的耐腐蚀性和耐高温性，但在使用一段时间后搅拌桨表面仍会出现腐蚀斑驳现象，即使喷涂耐腐蚀涂料也会出现涂层剥落现象。针对这一情况，本公司开发出一种化工反应釜搅拌桨加工材料，该加工材料属于塑料材料，具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性，使用寿命长，且不会对处理溶液引入新杂质。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种加工成型性好且具有优异耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性的化工反应釜搅拌桨加工材料及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种化工反应釜搅拌桨加工材料，由如下重量份数的原料制成：
双酚A型环氧树脂15-20份、饱和聚酯树脂15-20份、聚氯乙烯树脂10-15份、氯化聚氯乙烯5-10份、火山灰4-8份、陶瓷微粉3-6份、超细聚四氟乙烯粉末2-4份、增韧剂2-4份、石棉粉1-2份、海泡石纤维1-2份、聚甘油蓖麻醇酯1-2份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.5-1份、纳米胶粉0.5-1份。
所述增韧剂由如下重量份数的原料制成：聚乙烯醇缩丁醛3-5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-3份、聚乙烯醇树脂2-3份、C5加氢石油树脂1-2份、微晶蜡1-2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5-1份、石油焦微粉0.5-1份、氢化棕榈油0.5-1份，其制备方法为：先向聚乙烯醇缩丁醛中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和石油焦微粉，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5-10min，再加入聚乙烯醇树脂和C5加氢石油树脂，混合均匀后静置15-30min，并再次微波处理5-10min，然后趁热加入微晶蜡和氢化棕榈油，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1-2h，最后利用超微粉碎机制成粉末。
该增韧剂不仅能显著提高所制材料的韧性，还能增强材料制备原料之间的共混相容性，利于原料协同作用以提高所制材料的使用性能。
所述海泡石纤维使用前经过改性处理，其处理方法为：将海泡石纤维加入35-45℃水中，分散均匀后静置15-30min，然后加入聚氧化乙烯和水解聚马来酸酐，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10-15min，再加入氢化松香季戊四醇酯和葡萄糖酸钠，继续回流保温混合15-30min，所得混合物以10℃/min的降温速度降温至0-10℃，最后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成粉末。
所述海泡石纤维、水、聚氧化乙烯、水解聚马来酸酐、氢化松香季戊四醇酯和葡萄糖酸钠的质量比为10-15:30-50:0.5-1:0.5-1:0.5-1:0.1-0.3。
海泡石纤维经过上述改性处理，有效增强其填充强度。
一种化工反应釜搅拌桨加工材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向双酚A型环氧树脂中加入聚氯乙烯树脂和超细聚四氟乙烯粉末，以5℃/min的升温速度升温至130-135℃保温混合15-30min，再以5℃/min的降温速度降温至100-105℃，并加入火山灰和海泡石纤维，继续在100-105℃下保温混合10-15min，即得物料I；
(2)向饱和聚酯树脂中加入氯化聚氯乙烯和增韧剂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15-20min，再加入陶瓷微粉、双三氟甲烷磺酰亚胺和纳米胶粉，继续在125-130℃保温混合10-15min，即得物料II；
(3)向物料I中加入石棉粉和聚甘油蓖麻醇酯，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置2-3h，再加入物料II，并以10℃/min的升温速度升温至120-130℃保温混合15-30min，所得混合物自然冷却至室温，即得搅拌桨加工材料。
本发明的有益效果是：本发明以双酚A型环氧树脂和饱和聚酯树脂为主要原料，辅以多种助剂制得化工反应釜搅拌桨加工材料，该加工材料的加工成型性好，能够加工成不同尺寸和结构的搅拌桨，并且所制搅拌桨具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性，能耐受除强酸强碱外的腐蚀性化学物质，耐受200℃高温，3年使用期内不会出现表面磨损和变形现象，从而减少更换成本和避免更换时耽误生产计划。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)向20份双酚A型环氧树脂中加入10份聚氯乙烯树脂和2份超细聚四氟乙烯粉末，以5℃/min的升温速度升温至130-135℃保温混合30min，再以5℃/min的降温速度降温至100-105℃，并加入5份火山灰和1份海泡石纤维，继续在100-105℃下保温混合10min，即得物料I；
(2)向15份饱和聚酯树脂中加入5份氯化聚氯乙烯和2份增韧剂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合20min，再加入3份陶瓷微粉、0.5份双三氟甲烷磺酰亚胺和0.5份纳米胶粉，继续在125-130℃保温混合10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入1份石棉粉和1份聚甘油蓖麻醇酯，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置3h，再加入物料II，并以10℃/min的升温速度升温至120-130℃保温混合30min，所得混合物自然冷却至室温，即得搅拌桨加工材料。
增韧剂的制备：先向5份聚乙烯醇缩丁醛中加入2份乙烯-醋酸乙烯共聚物、1份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.5份石油焦微粉，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理10min，再加入3份聚乙烯醇树脂和1份C5加氢石油树脂，混合均匀后静置15min，并再次微波处理10min，然后趁热加入1份微晶蜡和1份氢化棕榈油，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置2h，最后利用超微粉碎机制成粉末。
海泡石纤维的改性处理：将15份海泡石纤维加入50份35-45℃水中，分散均匀后静置30min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.5份水解聚马来酸酐，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合15min，再加入0.5份氢化松香季戊四醇酯和0.2份葡萄糖酸钠，继续回流保温混合15min，所得混合物以10℃/min的降温速度降温至0-10℃，最后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成粉末。
实施例2
(1)向20份双酚A型环氧树脂中加入10份聚氯乙烯树脂和2份超细聚四氟乙烯粉末，以5℃/min的升温速度升温至130-135℃保温混合30min，再以5℃/min的降温速度降温至100-105℃，并加入5份火山灰和1份海泡石纤维，继续在100-105℃下保温混合10min，即得物料I；
(2)向15份饱和聚酯树脂中加入5份氯化聚氯乙烯和3份增韧剂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合20min，再加入3份陶瓷微粉、0.5份双三氟甲烷磺酰亚胺和0.5份纳米胶粉，继续在125-130℃保温混合10min，即得物料II；
(3)向物料I中加入2份石棉粉和1份聚甘油蓖麻醇酯，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置3h，再加入物料II，并以10℃/min的升温速度升温至120-130℃保温混合30min，所得混合物自然冷却至室温，即得搅拌桨加工材料。
增韧剂的制备：先向5份聚乙烯醇缩丁醛中加入3份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.5份石油焦微粉，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理10min，再加入2份聚乙烯醇树脂和1份C5加氢石油树脂，混合均匀后静置30min，并再次微波处理10min，然后趁热加入1份微晶蜡和0.5份氢化棕榈油，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，最后利用超微粉碎机制成粉末。
海泡石纤维的改性处理：将15份海泡石纤维加入50份35-45℃水中，分散均匀后静置30min，然后加入1份聚氧化乙烯和0.5份水解聚马来酸酐，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10min，再加入1份氢化松香季戊四醇酯和0.3份葡萄糖酸钠，继续回流保温混合20min，所得混合物以10℃/min的降温速度降温至0-10℃，最后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成粉末。
实施例3
利用实施例1和实施例2所制加工材料加工成同样尺寸和结构的搅拌桨，然后将其安装于化工反应釜中，并对其使用性能进行测试。
测试结果显示，所制搅拌桨能耐受除强酸强碱外的腐蚀性化学物质，耐受200℃高温，3年使用期内不会出现表面磨损和变形现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种化工反应釜搅拌桨加工材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
双酚A型环氧树脂15-20份、饱和聚酯树脂15-20份、聚氯乙烯树脂10-15份、氯化聚氯乙烯5-10份、火山灰4-8份、陶瓷微粉3-6份、超细聚四氟乙烯粉末2-4份、增韧剂2-4份、石棉粉1-2份、海泡石纤维1-2份、聚甘油蓖麻醇酯1-2份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.5-1份、纳米胶粉0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的化工反应釜搅拌桨加工材料，其特征在于，所述增韧剂由如下重量份数的原料制成：聚乙烯醇缩丁醛3-5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-3份、聚乙烯醇树脂2-3份、C5加氢石油树脂1-2份、微晶蜡1-2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5-1份、石油焦微粉0.5-1份、氢化棕榈油0.5-1份。
3.根据权利要求2所述的化工反应釜搅拌桨加工材料，其特征在于，所述增韧剂的制备方法为：先向聚乙烯醇缩丁醛中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和石油焦微粉，充分混合后利用微波频率2450MHz、功率700W的微波处理器微波处理5-10min，再加入聚乙烯醇树脂和C5加氢石油树脂，混合均匀后静置15-30min，并再次微波处理5-10min，然后趁热加入微晶蜡和氢化棕榈油，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1-2h，最后利用超微粉碎机制成粉末。
4.根据权利要求1所述的化工反应釜搅拌桨加工材料，其特征在于：所述海泡石纤维使用前经过改性处理，其处理方法为：将海泡石纤维加入35-45℃水中，分散均匀后静置15-30min，然后加入聚氧化乙烯和水解聚马来酸酐，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合10-15min，再加入氢化松香季戊四醇酯和葡萄糖酸钠，继续回流保温混合15-30min，所得混合物以10℃/min的降温速度降温至0-10℃，最后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成粉末。
5.根据权利要求4所述的化工反应釜搅拌桨加工材料，其特征在于：所述海泡石纤维、水、聚氧化乙烯、水解聚马来酸酐、氢化松香季戊四醇酯和葡萄糖酸钠的质量比为10-15:30-50:0.5-1:0.5-1:0.5-1:0.1-0.3。
6.一种化工反应釜搅拌桨加工材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向双酚A型环氧树脂中加入聚氯乙烯树脂和超细聚四氟乙烯粉末，以5℃/min的升温速度升温至130-135℃保温混合15-30min，再以5℃/min的降温速度降温至100-105℃，并加入火山灰和海泡石纤维，继续在100-105℃下保温混合10-15min，即得物料I；
(2)向饱和聚酯树脂中加入氯化聚氯乙烯和增韧剂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15-20min，再加入陶瓷微粉、双三氟甲烷磺酰亚胺和纳米胶粉，继续在125-130℃保温混合10-15min，即得物料II；
(3)向物料I中加入石棉粉和聚甘油蓖麻醇酯，充分混合后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置2-3h，再加入物料II，并以10℃/min的升温速度升温至120-130℃保温混合15-30min，所得混合物自然冷却至室温，即得搅拌桨加工材料。
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