CN204939360U - 一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置 - Google Patents
一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于高分子材料加工设备制造领域，公开了一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置。所述装置包括挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器，挤出机包括机体和料筒，料筒上依次设置喂料口、臭氧通气口、尾气排出口和出料口，所述臭氧通气口与臭氧发生器连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器连接。本实用新型的装置将挤出设备与臭氧发生器相结合，臭氧发生器产生的臭氧在挤出机中能与挤出原料充分的混合接触，氧化效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于高分子材料加工设备制造领域，具体涉及一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置。
背景技术
聚丙烯(PP)因其具有良好的力学性能、化学稳定性以及价格低廉而成为一种用途广泛的通用高分子材料。然而，由于PP是非极性的聚合物，致使其亲水性、相容性差，同时熔体强度低，加工性能差，限制了其在表面印刷、涂装、粘接、电镀等方面的应用。为了提高PP应用价值需要对其进行表面处理或者添加极性助剂如马来酸酐接枝物等以提高聚丙烯的表面极性，常用于表面处理的方法如化学药品处理、等离子处理、极性单体的表面接枝处理等等。
等离子表面处理是一种新型的表面改性方法，金郡潮等(金郡潮，戴瑾瑾.丙纶薄膜等离子体表面改性处理的研究[J].印染，2000(4)：11-13.)在固定条件下，分别利用氮气和空气对聚丙烯纤维进行等离子体的改性，发现2种气体对聚丙烯纤维的纤维表面活性、着色性、吸湿性和染色性都有极大的促进作用，而且均可在聚丙烯纤维表面引入极性基团，提高了聚丙烯纤维的亲水性能。但这类方法需要对气体进行等离子处理，而等离子体产生的条件比较苛刻且处理效果不太均匀。
以上的改性方法均涉及到特定或复杂的反应装置及设备，不仅操作困难而且价格昂贵。
实用新型内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的在于提供一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置。
本实用新型目的通过以下方式实现：
一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，包括挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器，挤出机包括机体和料筒，料筒上依次设置喂料口、臭氧通气口、尾气排出口和出料口，所述臭氧通气口与臭氧发生器连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器连接。
所述的挤出机是指双螺杆反应挤出机，挤出机料筒由8～12段组成，每段长度为螺杆直径的4倍，所述的臭氧通气口设置于料筒倒数第2～6段位置。
所述的臭氧发生器是指能产生臭氧的装置，包括高压放电式臭氧发生器、紫外线照射式臭氧发生器或电解式臭氧发生器。
所述的臭氧尾气处理器是指能回收或消除臭氧的装置，包括吸附式臭氧尾气处理器或分解式臭氧尾气处理器。
本实用新型的装置具有如下优点及有益效果：
(1)本实用新型的装置将挤出设备与臭氧发生器相结合，臭氧发生器产生的臭氧在挤出机中能与挤出原料充分的混合接触，氧化效果更好；
(2)本实用新型的装置将挤出设备与臭氧发生器相结合，臭氧发生器价格低廉、生产效率高且不需要特殊的设备投资，具有良好的成本优势。
附图说明
图1为实施例1的臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯装置的结构示意图；
图2为实施例2的臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯装置的结构示意图；
图3为实施例3的臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯装置的结构示意图；
图中编号说明如下：①-机体，②-料筒，③-喂料口，④-臭氧通气口，⑤-尾气排出口，⑥-出料口，⑦-臭氧发生器，⑧-臭氧尾气处理器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，如图1所示，包括双螺杆反应挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器；双螺杆反应挤出机包括机体①和料筒②，料筒共由8段组成，料筒上依次设置喂料口③、臭氧通气口④、尾气排出口⑤和出料口⑥，其中臭氧通气口位于料筒倒数第4段位置，尾气排出口位于料筒倒数第3段位置，所述臭氧通气口与臭氧发生器⑦连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器⑧连接。
利用本实施例的装置制备氧化聚丙烯的工作原理如下：
在双螺杆挤出机的喂料口中加入聚丙烯，设置臭氧通入段料筒温度和螺杆转速，臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧通气口进入料筒，与料筒中的聚丙烯进行充分的挤压混合反应，经反应挤出制得氧化聚丙烯树脂；未反应的臭氧通过尾气排出口进入臭氧尾气处理器进行处理或回收。
实施例2
本实施例的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，如图2所示，包括双螺杆反应挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器；双螺杆反应挤出机包括机体①和料筒②，料筒共由10段组成，料筒上依次设置喂料口③、臭氧通气口④、尾气排出口⑤和出料口⑥，其中臭氧通气口位于料筒倒数第5段位置，尾气排出口位于料筒倒数第3段位置，所述臭氧通气口与臭氧发生器⑦连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器⑧连接。
利用本实施例的装置制备氧化聚丙烯的步骤如下：
在双螺杆挤出机的喂料口中加入均聚聚丙烯T30S，臭氧于臭氧通气口处通入，臭氧浓度为10mg/L，流率为5L/min，此段的料筒温度为200℃，螺杆转速为100rpm，经反应挤出制得氧化聚丙烯树脂；未反应的臭氧通过尾气排出口进入臭氧尾气处理器进行处理或回收。
本实施例制得的氧化聚丙烯树脂的熔融指数平均为12g/10min，从其傅立叶变换红外光谱图可以看出通入臭氧反应后的聚丙烯在波数为1720cm-1(即羰基振动对应的波数)的位置均出现了吸收峰，表明了臭氧反应使得聚丙烯分子链上引入了含氧极性基团。
实施例3
本实施例的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，如图3所示，包括双螺杆反应挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器；双螺杆反应挤出机包括机体①和料筒②，料筒共由12段组成，料筒上依次设置喂料口③、臭氧通气口④、尾气排出口⑤和出料口⑥，其中臭氧通气口位于料筒倒数第6段位置，尾气排出口位于料筒倒数第3段位置，所述臭氧通气口与臭氧发生器⑦连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器⑧连接。
利用本实施例的装置制备氧化聚丙烯的步骤如下：
在双螺杆挤出机的喂料口中加入均聚聚丙烯T30S，挤出机的料筒共有12段，臭氧于臭氧通气口处通入，臭氧浓度为15mg/L，流率为5L/min，此段的料筒温度为200℃，螺杆转速为100rpm，经反应挤出制得氧化聚丙烯树脂；未反应的臭氧通过尾气排出口进入臭氧尾气处理器进行处理或回收。
本实施例制得的氧化聚丙烯树脂的熔融指数平均为10g/10min，从其傅立叶变换红外光谱图可以看出通入臭氧反应后的聚丙烯在波数为1720cm-1(即羰基振动对应的波数)的位置均出现了吸收峰，表明了臭氧反应使得聚丙烯分子链上引入了含氧极性基团。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，包括挤出机、臭氧发生器和臭氧尾气处理器，挤出机包括机体和料筒，其特征在于：料筒上依次设置喂料口、臭氧通气口、尾气排出口和出料口，所述臭氧通气口与臭氧发生器连接，尾气排出口与臭氧尾气处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，其特征在于：所述的挤出机是指双螺杆反应挤出机，挤出机料筒由8～12段组成，每段长度为螺杆直径的4倍，所述的臭氧通气口设置于料筒倒数第2～6段位置。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，其特征在于：所述的臭氧发生器是指能产生臭氧的装置，包括高压放电式臭氧发生器、紫外线照射式臭氧发生器或电解式臭氧发生器。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置，其特征在于：所述的臭氧尾气处理器是指能回收或消除臭氧的装置，包括吸附式臭氧尾气处理器或分解式臭氧尾气处理器。
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| CN201520647609.8U CN204939360U (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105085725A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-25 | 华南理工大学 | 一种臭氧氧化工艺制备氧化聚丙烯的装置及方法 |
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2015
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