CN112588224A - 一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜，包括：釜体，釜体内设有组合筒，组合筒包括多个筒体，各筒体按序依次套设并且同心，且任意相邻的两个筒体之间均预留有间距；各筒体中，每个筒体至少有一端贯通，每个筒体的周壁均由若干个周向间距排布的单板组成；各单板内均设有用于通冷却介质的循环流道。本发明通过对釜内进行划区域降温，不仅可有效提高浆料的降温速度，保障釜内各个部位温度的均衡性，同时还可以根据需要实现对各个区域的温度调控。

Description

一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺加工设备技术领域，具体涉及一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜。

背景技术

聚酰亚胺薄膜是现今需求量最大的聚酰亚胺产品之一，其优异的耐电晕性、耐辐射性、介电性能及尺寸稳定性使得高性能聚酰亚胺薄膜材料的需求不断增加。由于聚酰亚胺主链中大量的酰亚胺环及苯环结构，其分子链间存在较强的分子间作用力，使得聚酰亚胺分子链结构紧密，表现出难溶难熔的特性，成为聚酰亚胺大量生产加工的阻碍，影响了聚酰亚胺薄膜产品在更多应用领域的发展。

为了避免溶解性的问题，聚酰亚胺薄膜的生产主要采用两步法，先合成聚酰胺酸溶液，再经过预烘过程和热亚胺化处理的流延法成膜工艺制备聚酰亚胺薄膜。酰胺酸通常由二酐和二胺在非质子极性溶剂中于低温下反应制得，具体操作方式是先加入二胺，后加二酐，这是由于二胺溶解度高，二酐溶解度低，若先加入二酐会与溶剂中的水分发生水解。并且在聚合过程中，二酐与二胺发生放热反应，因此，现有的反应釜的周壁会设置水冷系统。然而由于反应中的浆料的导热性差，使得釜内周壁处的温度能够得到快速发散，而釜内中心部位的温度却越聚越高。针对这种现象，现有解决方式是通过搅拌加速中心物料的流动进行散热。这种方式虽然可以达到一定的散热目的，但效果并不明显，釜内温蒂的均衡性很难保证。

发明内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜。

本发明提出的一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜，包括：釜体，釜体内设有组合筒，组合筒包括多个筒体，各筒体按序依次套设并且同心，且任意相邻的两个筒体之间均预留有间距；各筒体中，每个筒体至少有一端贯通，每个筒体的周壁均由若干个周向间距排布的单板组成；各单板内均设有用于通冷却介质的循环流道。

优选地，各循环流道的流通截面积由组合筒的内侧向其外侧依次递减。

优选地，单板的外壁设有由导热材料制作而成的翅片。

优选地，翅片上设有若干个贯通的过流孔。

优选地，翅片内部设有若干个与单板内的循环流道连通的分支流道。

优选地，筒体的底部为贯通结构。

优选地，各筒体共用同一个顶部。

优选地，还包括用于驱动组合筒旋转的驱动机构。

优选地，组合筒还包括各筒体中心部位的中心轴，中心轴上设有依次穿过各筒体以将各筒体串联使其与中心轴连接的搅拌部。

优选地，搅拌部上设有若干个沿其长度方向布置的进料孔，中心轴内设有连通各进料孔的进料通道。

优选地，中心轴内设有与连通各循环流道进口的第一流道和连通各循环流道出口的第二流道。

本发明中，通过在釜体内设置组合筒，并对组合筒的结构进行设置，使其包括多个筒体，且各筒体由内向外依次套设，并且同心，且保持间距，以利用各筒体将釜体内部空间分隔成若干个区域。同时，对筒体的结构进行设置，使其周壁由若干个周向间距排布的单板组成，并在各单板内设置循环流道，以用于通入冷却介质，以实现对釜内浆料进行划区域降温。因此，该结构的设置不仅可有效提高浆料的降温速度，保障釜内各个部位温度的均衡性，同时还可以根据需要实现对各个区域的温度调控。

附图说明

图1为本发明提出的一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜的结构示意图。

图2为本发明提出的一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜中所述筒体的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-2，本发明提出的一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜，包括：釜体1和驱动机构，其中：釜体1内设有组合筒，组合筒与驱动机构连接并可由驱动机构驱动旋转，组合筒包括多个按序依次套设并且同心排布的筒体2，各筒体2之间均预留有间距，以利用各筒体2将釜体1内部空间分隔成若干个区域。并且各筒体2中，每个筒体2的周壁均由若干个周向间距排布的单板a组成；各单板a内均设有循环流道。工作时，利用驱动机构驱动组合筒旋转，同时向各单板a内的循环流道中输送冷却介质，以使组合筒下旋转过程中，各筒体2撒花姑娘的单板a分别与对应区域内的浆料进行热交换。

由上可知，本发明通过对反应釜进行划区域降温，不仅可有效提高浆料的降温速度，保障釜内各个部位温度的均衡性，同时还可以根据需要通过控制不同筒体2内冷却介质的流通速度或流量实现对各个区域的温度调控，保障反应效率的高效。

由于在具体反应过程中，中心部位温度往往高于周边温度，因此，本实施例使各循环流道的流通截面积由组合筒的内侧向其外侧依次递减，以使中心部位的循环流道的流量大于外侧循环流道的流量，进而加快中心部位的降温速度。

本实施例中，组合筒还包括各筒体2中心部位的中心轴3，中心轴3上设有依次穿过各筒体2以将各筒体2串联使其与中心轴3连接的搅拌部4，搅拌部4既能将各筒体2串联起来以增强组合筒结构的稳定性，又能在组合筒旋转过程中搅动浆料。另外，本实施例还在搅拌部4上设置了若干个沿其长度方向布置的进料孔，在中心轴3内设置了连通各进料孔的进料通道，工作时，预先向釜内注入溶剂(二甲基乙酰胺DMAc或N-甲基吡咯烷酮NMP)，并向釜内投放第一单体(二胺)，然后转动组合筒，并在组合筒旋转过程中，向进料通道内部注入第二单体(二酐)，以使第二单体随着组合筒的旋转由搅拌部4上的进料孔逐步布入浆料内，以增强第二单体与第一单体瞬间反应的有效率，避免第二单体因局部反应过剩而使其未能及时反应便因水解而失去活性，丧失反应的等当量性的问题。另外，在工作过程中，也可以根据需要由进料通道添加溶剂，以对釜内浆料进行稀释和降温。

本实施例中，中心轴3内设有与连通各循环流道进口的第一流道和连通各循环流道出口的第二流道。

本实施例还在单板a的外壁上设置了由导热材料制作而成的翅片5，以增大散热面并增强对浆料的搅动效果。在翅片5上设置了若干个贯通的过流孔，以增强对浆料的散热和混合效果；在翅片5内部设有若干个与单板a内的循环流道连通的分支流道，以增强翅片5的热交换效果。

此外，本实施例中，筒体2的底部为贯通结构，且各筒体2共用同一个顶部，该结构的设置既能增加结构的稳定性，又能保障区域间的物料划分效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，包括：釜体(1)，釜体(1)内设有组合筒，组合筒包括多个筒体(2)，各筒体(2)按序依次套设并且同心，且任意相邻的两个筒体(2)之间均预留有间距；各筒体(2)中，每个筒体(2)的周壁均由若干个周向间距排布的单板(a)组成；各单板(a)内均设有用于通冷却介质的循环流道。

2.根据权利要求1所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，各循环流道的流通截面积由组合筒的内侧向其外侧依次递减。

3.根据权利要求1所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，单板(a)的外壁设有由导热材料制作而成的翅片(5)。

4.根据权利要求3所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，翅片(5)上设有若干个贯通的过流孔。

5.根据权利要求3所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，翅片(5)内部设有若干个与单板(a)内的循环流道连通的分支流道。

6.根据权利要求1所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，筒体(2)的底部为贯通结构；优选地，各筒体(2)共用同一个顶部。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，还包括用于驱动组合筒旋转的驱动机构。

8.根据权利要求7所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，组合筒还包括各筒体(2)中心部位的中心轴(3)，中心轴(3)上设有依次穿过各筒体(2)以将各筒体(2)串联使其与中心轴(3)连接的搅拌部(4)。

9.根据权利要求8所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，搅拌部(4)上设有若干个沿其长度方向布置的进料孔，中心轴(3)内设有连通各进料孔的进料通道。

10.根据权利要求8中任一项所述的划区域降温的聚酰亚胺反应釜，其特征在于，中心轴(3)内设有与连通各循环流道进口的第一流道和连通各循环流道出口的第二流道。

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