CN113041981B - 一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺及其生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及其一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺及其生产设备,包括带有反应内腔的釜体、与反应内腔连通的进料管和出料管、设在釜体外的真空抽气机,真空抽气机的输入端通过带有第一单向阀的真空抽气管道与反应内腔连通,进料管远离釜体的一端连通有用于定量向反应内腔中加入物料的加料系统,反应内腔中设有用于对通过加料系统进入反应内腔中的物料进行快速分散的搅拌组件,在日常使用中,物料从加料系统中输出,通过进料管进入反应内腔中,然后通过搅拌组件对进入反应内腔中的物料同时在多个方向对其搅动,使进入反应内腔中的物料快速混合均匀,提高了物料添加时的精度和物料混合的速度,保证了物料配比的精确性与物料反应的速度。
Description
技术领域
本发明涉及其汽车配件制备技术领域,尤其涉及其一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺及其生产设备。
背景技术
含氟橡胶目前是汽车行业材料首选,特别是近年来随着新型环保能源、燃料的出现,对氟橡胶提出更加苛刻的要求,针对不同用途对产品某方面的要求更加细化。通过氟橡胶硫化机理的研究我们知道,普通氟橡胶分子量越低其硫化性能越差,但抗焦烧性能越好,分子量越高硫化性能越好,但抗焦烧性能越差,我们在进行挤出成型时就要求该类氟橡胶必须具备较好的硫化速度和抗焦烧性能。同时我们知道,胶管制造都采用挤出成型工艺,这就要求了它必须具备很好的流动性。因此合成氟橡胶生胶时为了防止橡胶过硫就必须要求聚合物中要有一定量的低分子量部分,同时为了保证具有较好的硫化性能这也要求了聚合物中有足够多的高分子量部分或有足够多的可供硫化的硫化点部分。这就要求了该类氟橡胶具有较宽的分子量分布,但是过宽的分子量分布则会导致橡胶硫化时出现过硫,制品容易出现缺陷等。国内外有关于以乳液聚合生产氟橡胶在本技术领域是熟知的,专利CN100406480C介绍的一种高氟含量氟橡胶的制备方法,得到的氟含量≥70%,所得到的氟橡胶具有优异的耐燃油性能,但是其分子量及其硫化性能不够理想。另外,氟橡胶的共聚单体通常包括65%的偏氟乙烯、20%四氟乙烯、15%全氟丙烯。此类氟橡胶的含氟量一般在67%左右,其耐油性、耐溶剂性较差,并且现在用于制备含氟橡胶的加工装置通常不具备或者其具备的搅拌组件(5)结构简单,对各种物料之间的混合效果不佳,导致物料的混合速度慢,导致物料反应速度慢,生产效率低,并且通常不具备定量进料功能的加料系统,工人难以对物料的添加剂量进行精确的进行控制,由此有必要作出改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺及其生产设备,生产效率高并且制造出的含氟橡胶耐油性、耐溶剂性佳。
本发明的技术方案是这样实现的:一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,包括带有反应内腔的釜体、设置在釜体底部且与反应内腔连通的出料管、设置在釜体外且输入端通过带有第一单向阀的真空抽气管道与反应内腔连通的真空抽气机,其特征在于:所述釜体外设有加料系统,所述反应内腔中设有搅拌组件,所述加料系统与搅拌组件相互连通,所述加料系统用于定量向搅拌组件中供入物料,所述搅拌组件用于将物料充分混合分散后送入反应内腔。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料从加料系统中输出,通过进料管进入反应内腔中,然后通过搅拌组件对进入反应内腔中的物料同时在多个方向对其搅动,使进入反应内腔中的物料快速混合均匀,通过这样的方式,保证了物料配比的精确性与物料混合反应的速度,与现有技术相比,本发明提高了设备的实用性和工作效率。
本发明进一步设置为:所述搅拌组件包括活动安装在反应内腔内且顶部开口的搅拌桶、活动安装在搅拌桶中且与搅拌桶同轴的第一搅拌轴,所述搅拌桶的内侧壁上安装有若干第一搅拌叶片,所述第一搅拌轴的外侧壁上安装有若干第二搅拌叶片,各第一搅拌叶片与各第二搅拌叶片呈相互交错状设置,所述搅拌桶上贯穿开设有若干筛孔,所述釜体上设置有用于驱动第一搅拌轴和搅拌桶围绕同轴分别朝不同的方向转动的驱动组件,所述进料管远离加料系统的一端从搅拌桶顶部开口处伸入搅拌桶中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料通过进料管落入搅拌桶中,通过驱动组件带动第一搅拌轴和搅拌桶围绕同轴朝相反的方向转动,使分别设置在搅拌桶内壁上和第一搅拌轴外壁上的第二搅拌叶片和第一搅拌叶片相互交错转动,对搅拌桶内的物料进行搅拌,经搅拌后的物料通过筛孔进入反应内腔中进行反应,通过这样的方式,使物料进入反应内腔中之后可以及时被搅拌均匀,并且相对转动的第二搅拌叶片和第一搅拌叶片可以使物料同时经受两个方向的搅动,使物料迅速被搅拌混合均匀,加快了物料的反应速度。
本发明进一步设置为:所述驱动组件包括安装在釜体顶部且底部开口的机壳、贯穿第一搅拌轴中心设置的安装孔、活动安装在安装孔中且与第一搅拌轴同轴的第二搅拌轴,所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的顶端均穿过釜体顶部后延伸至机壳内且第一搅拌轴的外壁通过轴承与釜体顶部转动连接,所述第二搅拌轴的顶端与机壳顶部内壁转动连接,所述第二搅拌轴的底端从安装孔底端伸出且穿过搅拌桶底部中心后与釜体底部内壁转动连接,所述搅拌桶底部与第二搅拌轴外壁固定连接,所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的顶部外侧壁上均安装有驱动涡轮,两个驱动涡轮通过转动设置在机壳内腔中的两根丝杠带动在机壳的内腔中转动,所述机壳的内腔中安装有两个用于带动两根丝杠在机壳的内腔中转动的驱动电机。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料通过进料斗落入搅拌桶中,随后,启动两个分别独立设置在机壳内的驱动电机,驱动分别与两个驱动电机相对应的丝杠转动,通过与相应的丝杠配合的驱动涡轮分别带动第一搅拌轴和活动安装在安装孔中的第二搅拌轴转动,通过第二搅拌轴带动与其外壁固定连接的搅拌桶在反应内腔中转动,由于两个驱动电机是独立设置的,工作人员可以独立控制两个驱动电机的转速和转动方向,实现使第一搅拌轴和第二搅拌轴能够围绕同轴朝相反的方向转动的效果,进而使分别设置在搅拌桶内壁上和第一搅拌轴外壁上并且相互交错设置的若干第一搅拌叶片和若干第二搅拌叶片能够以相互交错的姿态相对转动,使落入搅拌桶中的物料能得到快速并且充分的搅拌,使多种物料能够快速被混合均匀,提高物料的反应速度,当然,工作人员还可以在通过在两个驱动电机的电路上安装调速开关、正反转开关和时间继电器等装置,使工作人员可以根据进入搅拌桶中的各种物料的性质,分别对两个驱动电机的转速、转向和转动时间等功能进行控制,使两个驱动电机能够通过与之相互配套的两根丝杠和两根驱动涡轮分别对第一搅拌轴和第二搅拌轴的转动速度、转动方向和转动时间进行控制,若需要慢速搅拌时,可以只启动其中一个驱动电机,使第一搅拌轴或第二搅拌轴其中之一进行转动,带动安装在第一搅拌轴外壁上的第二搅拌叶片对搅拌桶内的物料进行搅动,或者降低两个驱动电机的转速,使分别安装在第一搅拌轴外壁上的第二搅拌叶片和安装在搅拌桶内壁上的第一搅拌叶片缓慢地对搅拌桶内的物料进行搅动,或使两个驱动电机的转动方向相同,使分别安装在第一搅拌轴外壁上的第二搅拌叶片和安装在搅拌桶内壁上的第一搅拌叶片朝相同的方向一同对搅拌桶内的物料进行搅动,通过这样的方式,使搅拌组件可以根据进入搅拌桶内各种物料的性质,进行适应性调整,保证搅拌组件可以达到对物料最高效的搅拌效果;并且也可以将驱动电机+丝杠+驱动涡轮带动第一搅拌轴和第二搅拌轴进行转动的方式更换成驱动电机+通过传动皮带传动连接的主动皮带轮和从动皮带轮带动第一搅拌轴和第二搅拌轴进行转动。
本发明进一步设置为:所述第一搅拌轴的底端安装有密封组件,所述密封组件包括设置在第一搅拌轴底端的固定套筒、通过螺钉固定安装在固定套筒底部的端盖、设置在第二搅拌轴外壁上且位于固定套筒内的挡沿和套设在第二搅拌轴外壁上且位于挡沿与端盖之间的密封环和推动环,所述推动环底部设有安装板,所述安装板底面与端盖顶面之间安装有若干弹簧,所述密封环外壁下部凹陷设置有安装环槽,所述安装环槽底部至少部分插设在推动环中,所述安装环槽外壁上部套设有密封圈,所述密封圈的外壁同时与安装环槽外壁、固定套筒内壁和推动环顶面抵接。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过螺钉固定安装在固定套筒底部的端盖将密封环、推动环与弹簧固定在固定套筒内,并且对弹簧进行挤压,使弹簧推动安装板,通过推动环推动密封环与密封圈朝靠近挡沿的方向移动,使密封环的顶面与挡沿的底面保持抵接,使密封圈的外壁同时与安装环槽外壁、固定套筒内壁和推动环顶面抵接,通过弹簧的设置,即使密封环顶面与密封圈的外壁受摩擦影响造成损耗,依然起到良好的密封效果,通过这样的方式,防止反应内腔中的物料通过第一搅拌轴的底端进入安装孔中,因工作人员难以对安装孔中的物料进行清理,凝固在安装孔中的物料容易使第二搅拌轴在安装孔中转动时受到的阻力过大,甚至无法启动,导致驱动电机损坏,影响生产效率的现象发生,通过将安装环槽部分插设在推动环中,可以防止套设在安装环槽外壁上的密封圈脱落。
本发明进一步设置为:所述端盖顶面上沿周向均匀间隔设置有若干凹槽,若干弹簧的底端分别插设在各个相应的凹槽中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过将弹簧的底端插设在相应的凹槽中,对弹簧进行了固定,保证弹簧不受震动或第一搅拌轴和第二搅拌轴转动的影响,随时处于正常的状态,持续通过安装板对推动环提供推力,保证密封环的顶面与挡沿的底面保持良好接触,使密封圈的外壁也能够随时与安装环槽外壁、固定套筒内壁和推动环顶面保持良好的接触。
本发明进一步设置为:所述端盖顶面上沿周向均匀间隔设置有若干导向柱,所述安装板上开设有若干与导向柱相适配的滑孔,各导向柱的顶端至少部分滑动插设在滑孔中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过导向柱和滑孔的配合,使安装板与设于其上的推动环沿着固定的轨迹往复移动,防止推动环受震动或第一搅拌轴和第二搅拌轴转动的影响,在固定套筒中倾斜,导致密封环顶面与挡沿底面或者密封圈与安装环槽外壁、固定套筒内壁或推动环顶面脱离接触,导致密封环或密封圈无法起到正常密封效果的现象发生。
本发明进一步设置为:所述加料系统包括安装在釜体顶部且一端通过搅拌桶顶部开口伸入搅拌桶中的进料管、控制组件和依次串联在进料管上的液体进料组件、气体进料组件,所述控制组件用于控制液体进料组件和气体进料组件定量向进料管中进料的,所述液体进料组件包括混料槽、乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐,所述混料槽串联安装在进料管上,所述混料槽通过若干输液管分别与乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐连通,所述气体进料组件包括混合罐、中转罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐,所述混合罐通过若干第一输气管分别与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐连通。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,存储液体的乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐分别通过各输液管与混料槽连通,存储气体的偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐分别通过各第一输气管与混合罐连通,所述混合罐与中转罐之间通过第二输气管连通,通过控制组件控制偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐或四氟乙烯中转罐中的气体进入混合罐中进行混合,再进入中转罐中进行存储,需要输出液体物料时,通过控制组件控制乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐或PH值调节剂存储罐中相应的物料通过进液管输入到混料槽中进行混合,然后通过进料管进入反应内腔中,然后控制系统打开第二输气管,使中转罐中的气体进入混料槽中,混料槽中的残余液体被混合气体裹挟通过进料管进入反应内腔中。
本发明进一步设置为:所述控制组件包括PLC控制器、控制面板、若干分别安装在各输液管上用于接通或阻断各输液管的第二电磁阀、若干分别安装在各输液管上的液体流量检测仪、若干分别安装在各第一输气管上用于接通或阻断各第一输气管的第三电磁阀、若干分别安装在各第一输气管上的第一气体流量检测仪、安装在第二输气管上用于接通或阻断第二输气管的第四电磁阀,安装在进料管上且位于混料槽和中转罐之间的第五电磁阀和第二气体流量检测仪,所述混合罐、中转罐和反应内腔中分别安装有第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪,所述反应内腔中还安装有液位高度传感器,所述控制面板、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器均与PLC控制器电连接。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器的设置,并且通过PLC控制器对上述各个元件进行自动控制,通过控制面板可以向PCL控制器中输入各种物料所需的比例,通过液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器向PLC控制器中反馈液体或者气体的流量与反应内腔中液位的高度,使PLC控制器能够在合适的时机发送电信号打开或者关闭第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀,达到精确控制物料剂量的目的。
本发明同时公开了一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺,包括以下步骤:
S1、准备阶段:关闭截止阀,确认乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐物料是否充足,若充足,则进入步骤S2,若不充足,进入步骤S3;
S2、程序设置:通过控制面板向PLC控制器中输入去离子水、引发剂、链转移剂、HP值调节剂、偏氟乙烯、全氟乙烯、四氟乙烯的份量信息,进入步骤S4;
S3、补充物料:更换乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐或往乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐中补加物料,进入步骤S2;
S4、供气准备:PLC控制器发送电信号打开与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐相对应的第三电磁阀,通过各个第一气体流量检测仪获知偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体与四氟乙烯气体经过第一输气管的流速,与预设值相对应,调整各个第三电磁阀的开度,使符合预设比例的偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体和四氟乙烯气体通过相应的第一输气管进入混合罐中进行混合,再通过第二输气管进入中转罐中,等待供气,进入步骤S5;
S5、添加去离子水:PLC控制器发送电信号打开与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,接通与去离子水存储罐连通的输液管,使去离子水依次通过输液管、混料槽和进料管后进入反应内腔中,液位高度传感器实施将反应内腔中去离子水的水位高度信息通过电信号输送至PLC控制器中,待去离子水占据反应内腔50%-70%空间时,PLC控制器发送电信号关闭与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S6;
S6、抽真空:启动真空抽气泵、将反应内腔中的空气通过真空抽气管排出到釜体外,然后关闭抽气泵,通过单向阀将抽气管阻断,进入步骤S7;
S7、初次加料:PLC控制器发送电信号打开与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀、打开与乳化剂存储罐相应的输液管,使乳化剂依次通过输液管、混料槽和进料管后进入反应内腔中,同时打开第五电磁阀,使中转罐中存储的混合气体进入混料槽中,与乳化剂一同通过进料管进入反应内腔中,与乳化剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对乳化剂通过输液管的流量进行检测,同时第二气体流量检测仪也实时对流经进料管的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀,同时关闭第五电磁阀,待第三气压检测仪感应到反应内腔中气压达到0.7~5.0MPa,进入步骤S8;
S8、再次加料:PLC控制器发送电信号打开与引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐相对应的第二电磁阀,使引发剂、链转移剂和PH值调节剂依次通过输液管、混料槽和进料管后进入反应内腔中,与引发剂、链转移剂和PH值调节剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对引发剂、链转移剂和PH值调节剂通过输液管的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S9;
S9、搅拌物料:液体物料通过进料管后落入搅拌桶中进行反应,同时启动两个驱动电机,驱使第一搅拌轴和第二搅拌轴相对转动,带动第二搅拌叶片和安装在搅拌桶内的第一搅拌叶片对搅拌桶内的液体物料进行搅拌,S后同时关闭两个驱动电机,进入步骤S10;
S10、补充加料:打开第五电磁阀,中转罐中的混合气体通过进料管进入反应内腔中,第二气体流量检测仪也实时对流经进料管的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭第五电磁阀,进入步骤S11;
S11、恒压保持:保持反应内腔中气压恒定,待得到全氟乙丙烯聚合物后,进入步骤S12;
S12、硫化:对得到的全氟乙丙烯聚合物进行硫化,得到汽车胶管用含氟橡胶;
其中初次加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯摩尔比为(1~5):(50~55):(45~50);补充加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯的摩尔比为(1~15):(65~70):(20~30)。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过上述工艺,制备得到其数均分子量为6~10万,分子量分布指数为4~6的汽车胶管用含氟橡胶,并且进料剂量精确,物料混合快,工作效率高。
本发明进一步设置为,还包括补气步骤,具体步骤如下:
A1、气压监控:第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪实时对反应内腔中的气压进行检测,并且实时发送电信号至PLC控制器,当混合罐内的气压小于中转罐内的气压时,转入步骤A2,当中转罐内的气压小于反应内腔中的气压时,转入步骤A3;
A2、混合罐补气:PLC控制器发送电信号打开各第三电磁阀,使偏氟乙烯气体、全氟乙烯气体和四氟乙烯气体通过第一输气管进入混合罐,直至混合罐内的气压大于中转罐内的气压,PLC控制器发送电信号关闭各第三电磁阀,返回步骤A1;
A3、中转罐补气;PLC控制器发送电信号打开第四电磁阀,使混合罐内的气体通过第二输气管进入中转罐,直至中转罐内的气压大于反应内腔内的气压,PLC控制器发送电信号关闭第四电磁阀,返回步骤A1。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过上述补气步骤的运行,保证中转罐中随时储备着足够压力的混合气体,方便PLC控制器对混合气体进行调度使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式釜体结构示意图。
图2为图1中A处局部放大结构示意图。
图3为本发明具体实施方式加料系统结构示意图。
图中标记表示为:
1-反应内腔、2-釜体、3-出料管、4-真空抽气管、5-搅拌组件、501-搅拌桶、502-第一搅拌轴、503-第一搅拌叶片、504-第二搅拌叶片、505-筛孔、6-驱动组件、601-机壳、602-安装孔、603-第二搅拌轴、604-驱动涡轮、605-丝杠、606-驱动电机、7-密封组件、701-端盖、702-挡沿、703-密封环、704-推动环、705-安装板、706-弹簧、707-安装环槽、708-密封圈、709-固定套筒、8-凹槽、9-导向柱、10-滑孔、11-进料管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示,本发明公开了一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,包括带有反应内腔1的釜体2、设置在釜体2底部且与反应内腔1连通的出料管3、设置在釜体2外且输入端通过带有第一单向阀的真空抽气管4道与反应内腔1连通的真空抽气机,在本发明具体实施例中:所述釜体2外设有加料系统,所述反应内腔1中设有搅拌组件5,所述加料系统与搅拌组件5相互连通,所述加料系统用于定量向搅拌组件5中供入物料,所述搅拌组件5用于将物料充分混合分散后送入反应内腔1。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料从加料系统中输出,通过进料管11进入反应内腔1中,然后通过搅拌组件5对进入反应内腔1中的物料同时在多个方向对其搅动,使进入反应内腔1中的物料快速混合均匀,通过这样的方式,保证了物料配比的精确性与物料混合反应的速度,与现有技术相比,本发明提高了设备的实用性和工作效率。
在本发明具体实施例中:所述搅拌组件5包括活动安装在反应内腔1内且顶部开口的搅拌桶501、活动安装在搅拌桶501中且与搅拌桶501同轴的第一搅拌轴502,所述搅拌桶501的内侧壁上安装有若干第一搅拌叶片503,所述第一搅拌轴502的外侧壁上安装有若干第二搅拌叶片504,各第一搅拌叶片503与各第二搅拌叶片504呈相互交错状设置,所述搅拌桶501上贯穿开设有若干筛孔505,所述釜体2上设置有用于驱动第一搅拌轴502和搅拌桶501围绕同轴分别朝不同的方向转动的驱动组件6,所述进料管11远离加料系统的一端从搅拌桶501顶部开口处伸入搅拌桶501中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料通过进料管11落入搅拌桶501中,通过驱动组件6带动第一搅拌轴502和搅拌桶501围绕同轴朝相反的方向转动,使分别设置在搅拌桶501内壁上和第一搅拌轴502外壁上的第二搅拌叶片504和第一搅拌叶片503相互交错转动,对搅拌桶501内的物料进行搅拌,经搅拌后的物料通过筛孔505进入反应内腔1中进行反应,通过这样的方式,使物料进入反应内腔1中之后可以及时被搅拌均匀,并且相对转动的第二搅拌叶片504和第一搅拌叶片503可以使物料同时经受两个方向的搅动,使物料迅速被搅拌混合均匀,加快了物料的反应速度。
在本发明具体实施例中:所述驱动组件6包括安装在釜体2顶部且底部开口的机壳601、贯穿第一搅拌轴502中心设置的安装孔602、活动安装在安装孔602中且与第一搅拌轴502同轴的第二搅拌轴603,所述第一搅拌轴502和第二搅拌轴603的顶端均穿过釜体2顶部后延伸至机壳601内且第一搅拌轴502的外壁通过轴承与釜体2顶部转动连接,所述第二搅拌轴603的顶端与机壳601顶部内壁转动连接,所述第二搅拌轴603的底端从安装孔602底端伸出且穿过搅拌桶501底部中心后与釜体2底部内壁转动连接,所述搅拌桶501底部与第二搅拌轴603外壁固定连接,所述第一搅拌轴502和第二搅拌轴603的顶部外侧壁上均安装有驱动涡轮604,两个驱动涡轮604通过转动设置在机壳601内腔中的两根丝杠605带动在机壳601的内腔中转动,所述机壳601的内腔中安装有两个用于带动两根丝杠605在机壳601的内腔中转动的驱动电机606。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,物料通过进料斗落入搅拌桶501中,随后,启动两个分别独立设置在机壳601内的驱动电机606,驱动分别与两个驱动电机606相对应的丝杠605转动,通过与相应的丝杠605配合的驱动涡轮604分别带动第一搅拌轴502和活动安装在安装孔602中的第二搅拌轴603转动,通过第二搅拌轴603带动与其外壁固定连接的搅拌桶501在反应内腔1中转动,由于两个驱动电机606是独立设置的,工作人员可以独立控制两个驱动电机606的转速和转动方向,实现使第一搅拌轴502和第二搅拌轴603能够围绕同轴朝相反的方向转动的效果,进而使分别设置在搅拌桶501内壁上和第一搅拌轴502外壁上并且相互交错设置的若干第一搅拌叶片503和若干第二搅拌叶片504能够以相互交错的姿态相对转动,使落入搅拌桶501中的物料能得到快速并且充分的搅拌,使多种物料能够快速被混合均匀,提高物料的反应速度,当然,工作人员还可以在通过在两个驱动电机606的电路上安装调速开关、正反转开关和时间继电器等装置,使工作人员可以根据进入搅拌桶501中的各种物料的性质,分别对两个驱动电机606的转速、转向和转动时间等功能进行控制,使两个驱动电机606能够通过与之相互配套的两根丝杠605和两根驱动涡轮604分别对第一搅拌轴502和第二搅拌轴603的转动速度、转动方向和转动时间进行控制,若需要慢速搅拌时,可以只启动其中一个驱动电机606,使第一搅拌轴502或第二搅拌轴603其中之一进行转动,带动安装在第一搅拌轴502外壁上的第二搅拌叶片504对搅拌桶501内的物料进行搅动,或者降低两个驱动电机606的转速,使分别安装在第一搅拌轴502外壁上的第二搅拌叶片504和安装在搅拌桶501内壁上的第一搅拌叶片503缓慢地对搅拌桶501内的物料进行搅动,或使两个驱动电机606的转动方向相同,使分别安装在第一搅拌轴502外壁上的第二搅拌叶片504和安装在搅拌桶501内壁上的第一搅拌叶片503朝相同的方向一同对搅拌桶501内的物料进行搅动,通过这样的方式,使搅拌组件5可以根据进入搅拌桶501内各种物料的性质,进行适应性调整,保证搅拌组件5可以达到对物料最高效的搅拌效果;并且也可以将驱动电机606+丝杠605+驱动涡轮604带动第一搅拌轴502和第二搅拌轴603进行转动的方式更换成驱动电机606+通过传动皮带传动连接的主动皮带轮和从动皮带轮带动第一搅拌轴502和第二搅拌轴603进行转动。
在本发明具体实施例中:所述第一搅拌轴502的底端安装有密封组件7,所述密封组件7包括设置在第一搅拌轴502底端的固定套筒709、通过螺钉固定安装在固定套筒709底部的端盖701、设置在第二搅拌轴603外壁上且位于固定套筒709内的挡沿702和套设在第二搅拌轴603外壁上且位于挡沿702与端盖701之间的密封环703和推动环704,所述推动环704底部设有安装板705,所述安装板705底面与端盖701顶面之间安装有若干弹簧706,所述密封环703外壁下部凹陷设有安装环槽707,所述安装环槽707底部至少部分插设在推动环704中,所述安装环槽707外壁上部套设有密封圈708,所述密封圈708的外壁同时与安装环槽707外壁、固定套筒709内壁和推动环704顶面抵接。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过螺钉固定安装在固定套筒709底部的端盖701将密封环703、推动环704与弹簧706固定在固定套筒709内,并且对弹簧706进行挤压,使弹簧706推动安装板705,通过推动环704推动密封环703与密封圈朝靠近挡沿702的方向移动,使密封环703的顶面与挡沿702的底面保持抵接,使密封圈的外壁同时与安装环槽707外壁、固定套筒709内壁和推动环704顶面抵接,通过弹簧706的设置,即使密封环703顶面与密封圈708的外壁受摩擦影响造成损耗,依然起到良好的密封效果,通过这样的方式,防止反应内腔1中的物料通过第一搅拌轴502的底端进入安装孔602中,因工作人员难以对安装孔602中的物料进行清理,凝固在安装孔602中的物料容易使第二搅拌轴603在安装孔602中转动时受到的阻力过大,甚至无法启动,导致驱动电机606损坏,影响生产效率的现象发生,通过将安装环槽707部分插设在推动环704中,可以防止套设在安装环槽707外壁上的密封圈708脱落。
在本发明具体实施例中:所述端盖701顶面上沿周向均匀间隔设置有若干凹槽8,若干弹簧706的底端分别插设在各个相应的凹槽8中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过将弹簧706的底端插设在相应的凹槽8中,对弹簧706进行了固定,保证弹簧706不受震动或第一搅拌轴502和第二搅拌轴603转动的影响,随时处于正常的状态,持续通过安装板705对推动环704提供推力,保证密封环703的顶面与挡沿702的底面保持良好接触,使密封圈708的外壁也能够随时与安装环槽707外壁、固定套筒709内壁和推动环704顶面保持良好的接触。
在本发明具体实施例中:所述端盖701顶面上沿周向均匀间隔设置有若干导向柱9,所述安装板705上开设有若干与导向柱9相适配的滑孔10,各导向柱9的顶端至少部分滑动插设在滑孔10中。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过导向柱9和滑孔10的配合,使安装板705与设于其上的推动环704沿着固定的轨迹往复移动,防止推动环704受震动或第一搅拌轴502和第二搅拌轴603转动的影响,在固定套筒709中倾斜,导致密封环703顶面与挡沿702底面或者密封圈708与安装环槽707外壁、固定套筒709内壁或推动环704顶面脱离接触,导致密封环703或密封圈708无法起到正常密封效果的现象发生。
在本发明具体实施例中:所述加料系统包括安装在釜体2顶部且一端通过搅拌桶501顶部开口伸入搅拌桶501中的进料管11、控制组件和依次串联在进料管11上的液体进料组件、气体进料组件,所述控制组件用于控制液体进料组件和气体进料组件定量向进料管11中进料的,所述液体进料组件包括混料槽、乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐,所述混料槽串联安装在进料管11上,所述混料槽通过若干输液管分别与乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐连通,所述气体进料组件包括混合罐、中转罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐,所述混合罐通过若干第一输气管分别与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐连通。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,存储液体的乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐分别通过各输液管与混料槽连通,存储气体的偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐分别通过各第一输气管与混合罐连通,所述混合罐与中转罐之间通过第二输气管连通,通过控制组件控制偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐或四氟乙烯中转罐中的气体进入混合罐中进行混合,再进入中转罐中进行存储,需要输出液体物料时,通过控制组件控制乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐或PH值调节剂存储罐中相应的物料通过进液管输入到混料槽中进行混合,然后通过进料管11进入反应内腔1中,然后控制系统打开第二输气管,使中转罐中的气体进入混料槽中,混料槽中的残余液体被混合气体裹挟通过进料管11进入反应内腔1中。
在本发明具体实施例中:所述控制组件包括PLC控制器、控制面板、若干分别安装在各输液管上用于接通或阻断各输液管的第二电磁阀、若干分别安装在各输液管上的液体流量检测仪、若干分别安装在各第一输气管上用于接通或阻断各第一输气管的第三电磁阀、若干分别安装在各第一输气管上的第一气体流量检测仪、安装在第二输气管上用于接通或阻断第二输气管的第四电磁阀,安装在进料管11上且位于混料槽和中转罐之间的第五电磁阀和第二气体流量检测仪,所述混合罐、中转罐和反应内腔1中分别安装有第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪,所述反应内腔1中还安装有液位高度传感器,所述控制面板、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器均与PLC控制器电连接。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器的设置,并且通过PLC控制器对上述各个元件进行自动控制,通过控制面板可以向PCL控制器中输入各种物料所需的比例,通过液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器向PLC控制器中反馈液体或者气体的流量与反应内腔1中液位的高度,使PLC控制器能够在合适的时机发送电信号打开或者关闭第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀,达到精确控制物料剂量的目的。
本发明同时公开了一种汽车胶管用含氟橡胶的制备工艺,包括以下步骤:
S1、准备阶段:关闭截止阀,确认乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐物料是否充足,若充足,则进入步骤S2,若不充足,进入步骤S3;
S2、程序设置:通过控制面板向PLC控制器中输入去离子水、引发剂、链转移剂、HP值调节剂、偏氟乙烯、全氟乙烯、四氟乙烯的份量信息,进入步骤S4;
S3、补充物料:更换乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐或往乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐中补加物料,进入步骤S2;
S4、供气准备:PLC控制器发送电信号打开与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐相对应的第三电磁阀,通过各个第一气体流量检测仪获知偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体与四氟乙烯气体经过第一输气管的流速,与预设值相对应,调整各个第三电磁阀的开度,使符合预设比例的偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体和四氟乙烯气体通过相应的第一输气管进入混合罐中进行混合,再通过第二输气管进入中转罐中,等待供气,进入步骤S5;
S5、添加去离子水:PLC控制器发送电信号打开与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,接通与去离子水存储罐连通的输液管,使去离子水依次通过输液管、混料槽和进料管11后进入反应内腔1中,液位高度传感器实施将反应内腔1中去离子水的水位高度信息通过电信号输送至PLC控制器中,待去离子水占据反应内腔150%-70%空间时,PLC控制器发送电信号关闭与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S6;
S6、抽真空:启动真空抽气泵、将反应内腔1中的空气通过真空抽气管4排出到釜体2外,然后关闭抽气泵,通过单向阀将抽气管阻断,进入步骤S7;
S7、初次加料:PLC控制器发送电信号打开与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀、打开与乳化剂存储罐相应的输液管,使乳化剂依次通过输液管、混料槽和进料管11后进入反应内腔1中,同时打开第五电磁阀,使中转罐中存储的混合气体进入混料槽中,与乳化剂一同通过进料管11进入反应内腔1中,与乳化剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对乳化剂通过输液管的流量进行检测,同时第二气体流量检测仪也实时对流经进料管11的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀,同时关闭第五电磁阀,待第三气压检测仪感应到反应内腔1中气压达到0.7~5.0MPa,进入步骤S8;
S8、再次加料:PLC控制器发送电信号打开与引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐相对应的第二电磁阀,使引发剂、链转移剂和PH值调节剂依次通过输液管、混料槽和进料管11后进入反应内腔1中,与引发剂、链转移剂和PH值调节剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对引发剂、链转移剂和PH值调节剂通过输液管的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S9;
S9、搅拌物料:液体物料通过进料管11后落入搅拌桶501中进行反应,同时启动两个驱动电机606,驱使第一搅拌轴502和第二搅拌轴603相对转动,带动第二搅拌叶片504和安装在搅拌桶501内的第一搅拌叶片503对搅拌桶501内的液体物料进行搅拌,20S后同时关闭两个驱动电机606,进入步骤S10;
S10、补充加料:打开第五电磁阀,中转罐中的混合气体通过进料管11进入反应内腔1中,第二气体流量检测仪也实时对流经进料管11的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭第五电磁阀,进入步骤S11;
S11、恒压保持:保持反应内腔1中气压恒定,待得到全氟乙丙烯聚合物后,进入步骤S12;
S12、硫化:对得到的全氟乙丙烯聚合物进行硫化,得到汽车胶管用含氟橡胶;
其中初次加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯摩尔比为(1~5):(50~55):(45~50);补充加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯的摩尔比为(1~15):(65~70):(20~30)。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过上述工艺,制备得到其数均分子量为6~10万,分子量分布指数为4~6的汽车胶管用含氟橡胶,并且进料剂量精确,物料混合快,工作效率高。
在本发明的具体实施例中,还包括补气步骤,具体步骤如下:A1、气压监控:第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪实时对反应内腔1中的气压进行检测,并且实时发送电信号至PLC控制器,当混合罐内的气压小于中转罐内的气压时,转入步骤A2,当中转罐内的气压小于反应内腔1中的气压时,转入步骤A3;
A2、混合罐补气:PLC控制器发送电信号打开各第三电磁阀,使偏氟乙烯气体、全氟乙烯气体和四氟乙烯气体通过第一输气管进入混合罐,直至混合罐内的气压大于中转罐内的气压,PLC控制器发送电信号关闭各第三电磁阀,返回步骤A1;
A3、中转罐补气;PLC控制器发送电信号打开第四电磁阀,使混合罐内的气体通过第二输气管进入中转罐,直至中转罐内的气压大于反应内腔1内的气压,PLC控制器发送电信号关闭第四电磁阀,返回步骤A1。
通过采用上述技术方案,在日常使用中,通过上述补气步骤的运行,保证中转罐中随时储备着足够压力的混合气体,方便PLC控制器对混合气体进行调度使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,包括带有反应内腔(1)的釜体(2)、设置在釜体(2)底部且与反应内腔(1)连通的出料管(3)、设置在釜体(2)外且输入端通过带有第一单向阀的真空抽气管(4)与反应内腔(1)连通的真空抽气机,其特征在于:所述釜体(2)外设有加料系统,所述反应内腔(1)中设有搅拌组件(5),所述加料系统与搅拌组件(5)相互连通,所述加料系统用于定量向搅拌组件(5)中供入物料,所述搅拌组件(5)用于将物料充分混合分散后送入反应内腔(1);
所述搅拌组件(5)包括活动安装在反应内腔(1)内且顶部开口的搅拌桶(501)、活动安装在搅拌桶(501)中且与搅拌桶(501)同轴的第一搅拌轴(502),所述搅拌桶(501)的内侧壁上安装有若干第一搅拌叶片(503),所述第一搅拌轴(502)的外侧壁上安装有若干第二搅拌叶片(504),各第一搅拌叶片(503)与各第二搅拌叶片(504)呈相互交错状设置,所述搅拌桶(501)上贯穿开设有若干筛孔(505),所述釜体(2)上设置有用于驱动第一搅拌轴(502)和搅拌桶(501)围绕同轴分别朝不同的方向转动的驱动组件(6),进料管(11)远离加料系统的一端从搅拌桶(501)顶部开口处伸入搅拌桶(501)中;
所述驱动组件(6)包括安装在釜体(2)顶部且底部开口的机壳(601)、贯穿第一搅拌轴(502)中心设置的安装孔(602)、活动安装在安装孔(602)中且与第一搅拌轴(502)同轴的第二搅拌轴(603),所述第一搅拌轴(502)和第二搅拌轴(603)的顶端均穿过釜体(2)顶部后延伸至机壳(601)内且第一搅拌轴(502)的外壁通过轴承与釜体(2)顶部转动连接,所述第二搅拌轴(603)的顶端与机壳(601)顶部内壁转动连接,所述第二搅拌轴(603)的底端从安装孔(602)底端伸出且穿过搅拌桶(501)底部中心后与釜体(2)底部内壁转动连接,所述搅拌桶(501)底部与第二搅拌轴(603)外壁固定连接,所述第一搅拌轴(502)和第二搅拌轴(603)的顶部外侧壁上均安装有驱动蜗轮(604),两个驱动蜗轮(604)通过转动设置在机壳(601)内腔中的两根丝杠(605)带动在机壳(601)的内腔中转动,所述机壳(601)的内腔中安装有两个用于带动两根丝杠(605)在机壳(601)的内腔中转动的驱动电机(606);
所述第一搅拌轴(502)的底端安装有密封组件(7),所述密封组件(7)包括设置在第一搅拌轴(502)底端的固定套筒(709)、通过螺钉固定安装在固定套筒(709)底部的端盖(701)、设置在第二搅拌轴(603)外壁上且位于固定套筒(709)内的挡沿(702)和套设在第二搅拌轴(603)外壁上且位于挡沿(702)与端盖(701)之间的密封环(703)和推动环(704),所述推动环(704)底部设有安装板(705),所述安装板(705)底面与端盖(701)顶面之间安装有若干弹簧(706),所述密封环(703)外壁下部凹陷设置有安装环槽(707),所述安装环槽(707)底部至少部分插设在推动环(704)中,所述安装环槽(707)外壁上部套设有密封圈(708),所述密封圈(708)的外壁同时与安装环槽(707)外壁、固定套筒(709)内壁和推动环(704)顶面抵接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,其特征在于:所述端盖(701)顶面上沿周向均匀间隔设置有若干凹槽(8),若干弹簧(706)的底端分别插设在各个相应的凹槽(8)中,所述端盖(701)顶面上沿周向均匀间隔设置有若干导向柱(9),所述安装板(705)上开设有若干与导向柱(9)相适配的滑孔(10),各导向柱(9)的顶端至少部分滑动插设在滑孔(10)中。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,其特征在于:所述加料系统包括安装在釜体(2)顶部且一端通过搅拌桶(501)顶部开口伸入搅拌桶(501)中的进料管(11)、控制组件和依次串联在进料管(11)上的液体进料组件、气体进料组件,所述控制组件用于控制液体进料组件和气体进料组件定量向进料管(11)中进料的,所述液体进料组件包括混料槽、乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐,所述混料槽串联安装在进料管(11)上,所述混料槽通过若干输液管分别与乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐连通,所述气体进料组件包括混合罐、中转罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐,所述混合罐通过若干第一输气管分别与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐连通,所述混合罐与中转罐之间通过第二输气管连通。
4.根据权利要求3所述的一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,其特征在于:所述控制组件包括PLC控制器、控制面板、若干分别安装在各输液管上用于接通或阻断各输液管的第二电磁阀、若干分别安装在各输液管上的液体流量检测仪、若干分别安装在各第一输气管上用于接通或阻断各第一输气管的第三电磁阀、若干分别安装在各第一输气管上的第一气体流量检测仪、安装在第二输气管上用于接通或阻断第二输气管的第四电磁阀,安装在进料管(11)上且位于混料槽和中转罐之间的第五电磁阀和第二气体流量检测仪,所述混合罐、中转罐和反应内腔(1)中分别安装有第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪,所述反应内腔(1)中还安装有液位高度传感器,所述控制面板、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、液体流量检测仪、第一气体流量检测仪、第二气体流量检测仪和液位高度传感器均与PLC控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽车胶管用含氟橡胶的生产设备,其特征在于:还包括分别设置在反应内腔(1)、中转罐和混合罐中并且同时与PLC控制器电连接的第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪。
6.一种适用于权利要求5所述的汽车胶管用含氟橡胶的生产设备的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、准备阶段:关闭截止阀,确认乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐物料是否充足,若充足,则进入步骤S2,若不充足,进入步骤S3;
S2、程序设置:通过控制面板向PLC控制器中输入去离子水、引发剂、链转移剂、PH值调节剂、偏氟乙烯、全氟乙烯、四氟乙烯的份量信息,进入步骤S4;
S3、补充物料:更换乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐或往乳化剂存储罐、去离子水存储罐、引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐、偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐中补加物料,进入步骤S2;
S4、供气准备:PLC控制器发送电信号打开与偏氟乙烯中转罐、全氟丙烯中转罐和四氟乙烯中转罐相对应的第三电磁阀,通过各个第一气体流量检测仪获知偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体与四氟乙烯气体经过第一输气管的流速,与预设值相对应,调整各个第三电磁阀的开度,使符合预设比例的偏氟乙烯气体、全氟丙烯气体和四氟乙烯气体通过相应的第一输气管进入混合罐中进行混合,再通过第二输气管进入中转罐中,等待供气,进入步骤S5;
S5、添加去离子水:PLC控制器发送电信号打开与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,接通与去离子水存储罐连通的输液管,使去离子水依次通过输液管、混料槽和进料管(11)后进入反应内腔(1)中,液位高度传感器实施将反应内腔(1)中去离子水的水位高度信息通过电信号输送至PLC控制器中,待去离子水占据反应内腔(1)50%-70%空间时,PLC控制器发送电信号关闭与去离子水存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S6;
S6、抽真空:启动真空抽气泵、将反应内腔(1)中的空气通过真空抽气管(4)排出到釜体(2)外,然后关闭抽气泵,通过单向阀将抽气管阻断,进入步骤S7;
S7、初次加料:PLC控制器发送电信号打开与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀、打开与乳化剂存储罐相应的输液管,使乳化剂依次通过输液管、混料槽和进料管(11)后进入反应内腔(1)中,同时打开第五电磁阀,使中转罐中存储的混合气体进入混料槽中,与乳化剂一同通过进料管(11)进入反应内腔(1)中,与乳化剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对乳化剂通过输液管的流量进行检测,同时第二气体流量检测仪也实时对流经进料管(11)的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与乳化剂存储罐相应的第二电磁阀,同时关闭第五电磁阀,待第三气压检测仪感应到反应内腔(1)中气压达到0.7~5.0MPa,进入步骤S8;
S8、再次加料:PLC控制器发送电信号打开与引发剂存储罐、链转移剂存储罐、PH值调节剂存储罐相对应的第二电磁阀,使引发剂、链转移剂和PH值调节剂依次通过输液管、混料槽和进料管(11)后进入反应内腔(1)中,与引发剂、链转移剂和PH值调节剂存储罐相应的液体流量检测仪实时对引发剂、链转移剂和PH值调节剂通过输液管的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭与引发剂存储罐、链转移剂存储罐和PH值调节剂存储罐相应的第二电磁阀,进入步骤S9;
S9、搅拌物料:液体物料通过进料管(11)后落入搅拌桶(501)中进行反应,同时启动两个驱动电机(606),驱使第一搅拌轴(502)和第二搅拌轴(603)相对转动,带动第二搅拌叶片(504)和安装在搅拌桶(501)内的第一搅拌叶片(503)对搅拌桶(501)内的液体物料进行搅拌,20S后同时关闭两个驱动电机(606),进入步骤S10;
S10、补充加料:打开第五电磁阀,中转罐中的混合气体通过进料管(11)进入反应内腔(1)中,第二气体流量检测仪也实时对流经进料管(11)的混合气体的流量进行检测,待达到预设值时,PLC控制器发送电信号关闭第五电磁阀,进入步骤S11;
S11、恒压保持:保持反应内腔(1)中气压恒定,待得到全氟乙丙烯聚合物后,进入步骤S12;
S12、硫化:对得到的全氟乙丙烯聚合物进行硫化,得到汽车胶管用含氟橡胶;
其中初次加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯摩尔比为(1~5):(50~55):(45~50);补充加料步骤中,四氟乙烯:偏氟乙烯:全氟丙烯的摩尔比为(1~15):(65~70):(20~30)。
7.根据权利要求6所述的制备工艺,其特征在于,还包括补气步骤,具体步骤如下:
A1、气压监控:第一气压检测仪、第二气压检测仪和第三气压检测仪实时对反应内腔(1)中的气压进行检测,并且实时发送电信号至PLC控制器,当混合罐内的气压小于中转罐内的气压时,转入步骤A2,当中转罐内的气压小于反应内腔(1)中的气压时,转入步骤A3;
A2、混合罐补气:PLC控制器发送电信号打开各第三电磁阀,使偏氟乙烯气体、全氟乙烯气体和四氟乙烯气体通过第一输气管进入混合罐,直至混合罐内的气压大于中转罐内的气压,PLC控制器发送电信号关闭各第三电磁阀,返回步骤A1;
A3、中转罐补气;PLC控制器发送电信号打开第四电磁阀,使混合罐内的气体通过第二输气管进入中转罐,直至中转罐内的气压大于反应内腔(1)内的气压,PLC控制器发送电信号关闭第四电磁阀,返回步骤A1。
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