CN115196202A - 纯mdi存储装置及应用其延长纯mdi存储期限的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的纯MDI存储装置及应用其延长纯MDI的存储期限的方法，所述存储装置，包括：储罐；电源；电磁发生部件，设置于所述储罐内；所述电磁发生部件与所述电源连接，在所述电源的驱动下产生电磁场，所述电磁场作用于所述储罐内部空间。以上方案，在存储纯MDI的储罐内部施加一个电磁场，可以显著地降低脲二酮生成速率，从而保证脲二酮在纯MDI储存过程中含量很低而不析出，降低纯MDI的损耗，进而延长纯MDI存储期限。
Description
技术领域
本申请涉及化工产品存储技术领域，特别涉及一种纯MDI存储装置及应用其延长纯MDI存储期限的方法。
背景技术
芳族异氰酸酯和异氰酸酯混合物通过相应的胺光气化来制备。光气化的粗产物包含MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)单体和MDI的聚合物，行业内称为粗MDI，粗MDI经过真空精馏可将MDI单体和聚合物分离得到纯MDI。纯MDI主要由4,4'-MDI、2,4'-MDI或2,2'-MDI或相应的MDI异构体混合物组成，其中4,4'-MDI的比例越高越好。然而，4,4'-MDI在储存时往往会自聚合，形成微溶的1,3-二氮杂环丁烷-2,4-二酮结构(MDI二聚体)。固体4,4'-MDI在室温下或液体4,4'-MDI在高温下(50℃以上)自聚反应都进行得相对较快，导致产品NCO(异氰酸基)损失，同时液体产品中会出现固体沉淀，固体沉淀不但影响产品外观，还会导致设备或过滤器堵塞。此外，纯MDI的二官能度也受到干扰，因为MDI脲二酮(至少部分)在聚氨酯反应中进行三官能反应，影响了产品的正常使用。作为本领域所公知的，4,4'-MDI最好在低于0℃固态储存，或在温度略高于结晶点(40-45℃)时以液态形式储存，因为脲二酮的生成速率相对较低。在没有任何明显的质量损失的情况下，目前在40-45℃下4,4'-MDI的储存期约为10-15天。
为了能够将纯MDI以液态储存更长时间，行业内尝试通过对产品进行适当改性来实现产品稳定，以防止固体沉淀。例如，一些方案中，通过添加酰卤和卤化磷在45℃温度下稳定液态纯MDI以防止固体沉淀，但这会增加纯MDI中的卤素含量，并且还对纯MDI的反应性具有明显的负面影响。一些方案中，使用特殊的催化剂对纯MDI进行改性，如通过碳二亚胺化将部分MDI转化为脲酮亚胺，但是不再保证严格的双官能度。一些方案中，在具有高比例的4，4'-异构体的纯MDI中，为防止因脲二酮形成而导致的固体沉淀，在产品中加入少量(<5％)部分碳二亚胺化MDI形式的脲酮亚胺，但是脲酮亚胺组分在聚氨酯中至少三官能地反应从而导致不受控制的交联。
总体而言，现有技术的这些工艺中的大多数都存在缺点，即改性所得纯MDI产品的官能度大于2，或其特性(例如颜色、反应性、卤素含量)与原始产品纯MDI差异较大。这对于聚氨酯的生产过程或材料性能具有较大影响。
发明内容
本申请要解决的技术问题是现有纯MDI存储期限难以进一步延长的问题，为此，本申请提出了一种纯MDI存储装置及应用其延长纯MDI的存储期限的方法。
针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
本申请提供一种纯MDI存储装置，包括：
储罐；
电源；
电磁发生部件，设置于所述储罐内；所述电磁发生部件与所述电源连接，在所述电源的驱动下产生电磁场，所述电磁场作用于所述储罐内部空间。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述电磁发生部件为电磁线圈，所述电磁线圈环绕所述储罐的内壁分布且所述电磁线圈贴于所述储罐的内壁。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述电磁线圈的环绕方向与所述储罐的高度方向相同。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述电磁线圈包括多匝且多匝所述电磁线圈绕相同的中心轴线环绕分布。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，多匝所述电磁线圈沿所述储罐的内壁均匀分布且相邻两匝所述电磁线圈的间隔距离为1-2cm。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述电磁线圈为一根导线连续环绕所述储罐的内壁分布得到。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述电源为变频脉冲电源，所述变频脉冲电源的电压频率为20-50kHz，所述变频脉冲电源的电压幅值为50-100V。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述罐体的外壁配置有保温夹套，所述保温夹套用于保持所述罐体内部的温度值在40-45℃。
可选地，在一些实施例中的纯MDI存储装置，所述罐体配置有搅拌桨，所述搅拌桨的搅拌端伸入所述罐体的内部。
本申请一些实施例中还提供一种应用以上任一项方案所述的存储装置对纯MDI进行存储的方法，所述纯MDI置于所述存储装置的储罐内部且位于电磁发生装置产生的电磁场内。
本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本申请提供的纯MDI存储装置及应用其延长纯MDI的存储期限的方法，在存储纯MDI的储罐内部施加一个电磁场，可以显著地降低脲二酮生成速率，从而保证脲二酮在纯MDI储存过程中含量很低而不析出，降低纯MDI的损耗，进而延长纯MDI存储期限。
附图说明
下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，将有助于理解本申请的目的和优点，其中:
图1为本申请一个实施例所述纯MDI存储装置的结构示意图；
图2为本申请另一个实施例所述纯MDI存储装置的结构示意图。
其中的附图标记的含义为：
1-电源，2-市电接入端，3-电源输出端，4-储罐，5-电磁发生部件，6-保温夹套，7-搅拌桨。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种纯MDI存储装置，如图1所示，其包括电源1、储罐4和电磁发生部件5。所述电源1具有市电接入端2和电源输出端3，市电接入端2直接与市电连接即可。所述储罐4采用现有纯MDI的储存罐体即可。所述电磁发生部件5设置于所述储罐4内；所述电磁发生部件5与所述电源1连接，在所述电源1的驱动下产生电磁场，所述电磁场作用于所述储罐4内部空间。
如图所述，所述电磁发生部件5的正极接入端和负极接入端可以穿过所述罐体4的开口，之后与所述电源输出端3的正极和负极电连接。本申请的发明人在实现本申请方案的过程中发现，在存储纯MDI的储罐4内部施加一个电磁场，可以显著地降低脲二酮生成速率，从而保证脲二酮在纯MDI储存过程中含量很低而不析出，降低纯MDI的损耗，进而延长纯MDI存储期限。而到目前为止，使用任何添加剂均达不到这种效果。
优选地，上述的纯MDI存储装置中，所述电磁发生部件5为电磁线圈，所述电磁线圈环绕所述储罐4的内壁分布且所述电磁线圈贴于所述储罐4的内壁。电磁线圈通电产生电磁场是现有较为成熟的技术，通过电磁线圈的方式实现本方案具有极大的便利性。在实际实现时，电磁线圈的分布方向可以包括多种，只要能够向储罐4的内部产生电磁场即可，在本方案中，为了优化产品结构和简化线圈布线方式，优选所述电磁线圈的环绕方向与所述储罐4的高度方向相同。
以上方案中，所述电磁线圈包括多匝且多匝所述电磁线圈绕相同的中心轴线环绕分布，进一步优选使多匝所述电磁线圈沿所述储罐的内壁均匀分布且相邻两匝所述电磁线圈的间隔距离为1-2cm。本方案，电磁线圈紧贴储罐内壁，绕成一个旋转面，实现电磁生成部件5的磁源电力共轴、电流为同向环流。如图所示，以所述储罐4的中心轴线作为电磁线圈的中心轴线。即，多匝电磁线圈形成的磁场可以形成涡流状。以涡状密绕通电线圈作为磁头式磁源部件，使生成的电磁场在储罐空间内均匀分布。
另外，为了能够保证电磁线圈的电流连续分布且电流密度大小一致，所述电磁线圈为一根导线(常规的外部包覆有绝缘皮层的导线即可)连续环绕所述储罐的内壁分布得到。由于所有的电磁线圈都是采用一根导线得到的，其电阻率和横截面均一，通以工作电流后就能够保证电磁线圈的电流连续分布且电流密度大小一致。
在一些优选的方案中，所述电源1为变频脉冲电源，所述变频脉冲电源的电压频率为20-50kHz，所述变频脉冲电源的电压幅值为50-100V。本方案中，变频脉冲电源可以产生不同频率及电压值的方波脉冲，方波脉冲具有可调节性，从而可方便地调节电磁场的强度。
在一些方案中，如图2所示，以上方案中的纯MDI存储装置中，所述罐体4的外壁配置有保温夹套6，所述保温夹套6用于保持所述罐体内部的温度值在40-45℃。所述保温夹套6可通过温水、蒸汽或电伴热等方式保证罐内的纯MDI温度保持40-45℃。进一步地，以上方案中的纯MDI存储装置中，所述罐体4配置有搅拌桨7，所述搅拌桨7的搅拌端伸入所述罐体4的内部。搅拌桨7外部可连接驱动电机等驱动部件，通过手动或自动地对存储的纯MDI进行搅拌。
本申请一些实施例还提供一种应用以上任一项所述的存储装置对纯MDI进行存储的方法，所述纯MDI置于所述存储装置的储罐内部且位于电磁发生装置产生的电磁场内。
本申请提供的以上方案，在纯MDI储罐内通过电磁发生部件产生电磁场，从而抑制纯MDI的聚合反应。通过使用上述的装置和方法，可延长纯MDI的存储期限，降低纯MDI的损耗，增强聚氨酯行业原料的供应灵活性。
下面通过实际试验的对比验证，进一步说明本申请以上方案的效果：
原料：纯MDI(MDI-100)，万华化学集团股份有限公司产品；二氯甲烷，上海泰坦科技股份有限公司产品。
实验设备：1L储罐，其内部配套电磁发生部件
变频脉冲电源：深圳荣达信电源科技有限公司的RDX-DP系列产品；
分析天平；
真空烘箱；
测试产品外观的方法：根据GB/T 13941-2015标准确定。
对比例1
在1L的储罐(电磁发生装置未投用)加入600g纯MDI产品，氮气密封后，储罐在43℃油浴中储存，每天观察纯MDI的外观(观察后继续氮气密封)。结果：
(1)12天产品出现浑浊。
(2)继续储存至100天后45℃恒温过滤，使用二氯甲烷洗涤，真空干燥后，称量沉淀物质量为6.6508g。
对比例2
在1L的玻璃瓶中加入600g纯MDI产品，氮气密封后，玻璃瓶在43℃油浴中储存，每天观察纯MDI外观(观察后继续氮气密封)，结果：
(1)15天产品出现浑浊。
(2)继续储存至100天后45℃恒温过滤，使用二氯甲烷洗涤，真空干燥后，称量沉淀物质量为6.0632g。
试验例
在1L的储罐加入600g纯MDI产品，氮气密封后，定制储罐在43℃油浴中储存，接入变频脉冲电源，将频率设置为30kHz，电压幅值设置为60V，每天观察纯MDI外观(观察后继续氮气密封)，结果：
(1)85天产品开始出现浑浊
(2)继续储存至100天后45℃恒温过滤，使用二氯甲烷洗涤，真空干燥后，称量沉淀物质量为0.1276g。
毫无疑问，采用本申请提供的方案，通过引入电磁场的方法，利用电磁发生部件在变频脉冲电源的驱动下形成的电磁场在纯MDI储罐内的分布，抑制了MDI聚合速率，从而延长纯MDI的保质期，通过比较上述试验例与对比例的存储结果，本申请提供的方案至少可延长纯MDI的存储期限达80天以上。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种纯MDI存储装置，其特征在于，包括：
储罐；
电源；
电磁发生部件，设置于所述储罐内；所述电磁发生部件与所述电源连接，在所述电源的驱动下产生电磁场，所述电磁场作用于所述储罐内部空间。
2.根据权利要求1所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述电磁发生部件为电磁线圈，所述电磁线圈环绕所述储罐的内壁分布且所述电磁线圈贴于所述储罐的内壁。
3.根据权利要求2所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述电磁线圈的环绕方向与所述储罐的高度方向相同。
4.根据权利要求3所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述电磁线圈包括多匝且多匝所述电磁线圈绕相同的中心轴线环绕分布。
5.根据权利要求4所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
多匝所述电磁线圈沿所述储罐的内壁均匀分布且相邻两匝所述电磁线圈的间隔距离为1-2cm。
6.根据权利要求5所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述电磁线圈为一根导线连续环绕所述储罐的内壁分布得到。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述电源为变频脉冲电源，所述变频脉冲电源的电压频率为20-50kHz，所述变频脉冲电源的电压幅值为50-100V。
8.根据权利要求7所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述罐体的外壁配置有保温夹套，所述保温夹套用于保持所述罐体内部的温度值在40-45℃。
9.根据权利要求7所述的纯MDI存储装置，其特征在于：
所述罐体配置有搅拌桨，所述搅拌桨的搅拌端伸入所述罐体的内部。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述的存储装置对纯MDI进行存储的方法，所述纯MDI置于所述存储装置的储罐内部且位于电磁发生装置产生的电磁场内。
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