一種用于制備聚酰亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于有機(jī)合成溶液聚合設(shè)備領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于制備聚酷亞胺樹(shù) 脂的自動(dòng)加料設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷亞胺材料W其優(yōu)異的耐高/低溫、耐福射、耐候等W及優(yōu)異的電氣性能，而廣 泛用于電線、電纜、石油工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。
[0003] 聚酷亞胺材料的制備方法很多，但無(wú)論哪一種方法，均需要使用反應(yīng)器首先制備 出聚酷亞胺樹(shù)脂，而目前常規(guī)的制備聚酷亞胺樹(shù)脂方法是在間歇式反應(yīng)蓋內(nèi)，通過(guò)人工不 斷加入規(guī)定的原料。運(yùn)種方法雖然易于實(shí)施，但加料的時(shí)間間隔、加料量受人為因素影響較 大，其生產(chǎn)工藝的控制很難做到穩(wěn)定，批次之間波動(dòng)較大，因此為后續(xù)加工帶來(lái)很大麻煩， 進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。另外，運(yùn)種方式，在加料時(shí)有大量粉塵，溶劑散逸到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成 了一定污染，也對(duì)工人健康產(chǎn)生一定影響。
[0004] 用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的原料為二胺與二酢，易受潮結(jié)塊，拆封后容易堵塞出料 口，也不宜用管道輸送，不適用現(xiàn)有加料設(shè)備；目前，對(duì)聚酷亞胺樹(shù)脂的要求越嚴(yán)越高，人工 成本越來(lái)越大、環(huán)保要求更加嚴(yán)格，迫切需要研發(fā)一種高效率、高精度、安全環(huán)保的自動(dòng)加 料控制設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備，其工藝簡(jiǎn) 潔、精度高、效率高，克服了人工加料不安全、不穩(wěn)定的缺陷，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
[0006] 本實(shí)用新型首次W化工輸送累、粉體輸送器等設(shè)備將原料定量輸送至反應(yīng)蓋或者 儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)，通過(guò)精密的推送裝置實(shí)現(xiàn)了合成時(shí)原料的定量、定時(shí)加入；同時(shí)通過(guò)溫度傳感 器、稱重傳感器、粘度在線測(cè)試儀等對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行不間斷監(jiān)控；最終保證了產(chǎn)物品質(zhì)的穩(wěn) 定性。
[0007] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0008] 一種用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備，包括溶劑輸送系統(tǒng)、至少2套粉料 輸送系統(tǒng)、夾套式反應(yīng)蓋、溫度傳感器、粘度在線檢測(cè)儀W及自動(dòng)控制單元；所述溶劑輸送 系統(tǒng)包括化工溶體輸送累、流量計(jì)；所述粉料輸送系統(tǒng)包括依次連接的粉料儲(chǔ)料倉(cāng)、粉體輸 送器W及自動(dòng)加料裝置；所述自動(dòng)加料裝置包括依次連接的料斗、稱重傳感器、混合器W及 粉體推送器；所述粉料儲(chǔ)料倉(cāng)安裝有加熱裝置W及攬拌裝置。
[0009] 本實(shí)用新型各裝置之間通過(guò)管道連接，同時(shí)在管道上設(shè)置止逆閥、電動(dòng)閥或者電 磁閥，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)需要設(shè)置閥口種類W及數(shù)量，從而可W通過(guò)自動(dòng)控制單元 控制閥口開(kāi)閉，用于原料傳輸。
[0010] 本實(shí)用新型中，夾套反應(yīng)蓋為制備聚酷亞胺樹(shù)脂的場(chǎng)所，所有原料都加入其中，其 包含多個(gè)進(jìn)料口W及檢測(cè)口、觀察口。溶劑、粉料、粉體通過(guò)管道獨(dú)立的、可控的、自動(dòng)的添 加入反應(yīng)蓋中，流量計(jì)、粉體推送器分別通過(guò)管道與反應(yīng)蓋進(jìn)料口連接。為了濾除溶液中的 雜質(zhì)，提高反應(yīng)純度，保證產(chǎn)物性質(zhì)，本實(shí)用新型還包括壓濾機(jī)，其位于反應(yīng)蓋下方。為了實(shí) 時(shí)得到反應(yīng)參數(shù)W及反應(yīng)進(jìn)程，本實(shí)用新型還設(shè)置壓力傳感器、電流互感器，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送 至控制單元。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述粉料儲(chǔ)料倉(cāng)含有不誘鋼罐體、加熱裝置、攬拌裝置W及氣氛 保護(hù)裝置；所述不誘鋼罐留有出氣口、進(jìn)料口、出料口，并安裝攬拌裝置；所述攬拌裝置可 W為常規(guī)攬拌器；所述加熱裝置為帶有溫控器的柔性加熱器；不誘鋼罐體外圍包覆柔性加 熱器，有效避免原料吸潮、結(jié)塊；攬拌裝置的設(shè)置進(jìn)一步改善粉料的加熱的均勻性，提高防 潮效果；所述氣氛保護(hù)裝置由氣體輸送管與控制閥口組成，其中氣體輸送管穿過(guò)不誘鋼罐 體后與控制閥口連接，接受保護(hù)氣源，氣體輸送管位于不誘鋼罐體內(nèi)的部分設(shè)有出氣孔，用 于向不誘鋼罐體輸送保護(hù)氣體；使用氣體保護(hù)有效降低了罐體內(nèi)氧氣含量，從而避免物料 被緩慢氧化、或受潮。
[0012] 上述技術(shù)方案中，自動(dòng)加料裝置所有與物料接觸的部件均使用31化不誘鋼材料 制成，包括依次連接的料斗、稱重傳感器、混合器W及粉體推送器；所述料斗由錐形不誘鋼 筒體W及柔性加熱器組成，柔性加熱器帶有溫控，可W與粉料儲(chǔ)料倉(cāng)的加熱裝置一致，包覆 在錐形筒體外側(cè)；所述自動(dòng)加料裝置還包括支架，用W支撐相關(guān)設(shè)備；所述稱重傳感器固 定在支架上，位于料斗出料口下方；粉體原料存膽在粉料儲(chǔ)料倉(cāng)，使用時(shí)經(jīng)過(guò)粉體輸送器進(jìn) 入錐形不誘鋼料斗中，從料斗出料口經(jīng)過(guò)稱重傳感器稱重后進(jìn)入混合器，然后在粉體推送 器作用下進(jìn)入夾套反應(yīng)蓋中。
[0013] 本實(shí)用新型中，通過(guò)稱重傳感器可W準(zhǔn)確控制加料量；混合器自帶攬拌裝置，在 粉體進(jìn)入粉體推送器之前通過(guò)混合器，對(duì)物料進(jìn)行粉碎、分散，避免大塊物料進(jìn)入粉體推送 器，造成堵塞或者進(jìn)料不均勻。自動(dòng)控制單元，則根據(jù)分析反應(yīng)參數(shù)如溫度、粘度、電流等， 通過(guò)各閥口、推進(jìn)器等控制加料速率W及反應(yīng)溫度；同時(shí)控制單元將運(yùn)些參數(shù)不斷與設(shè)定 終點(diǎn)參數(shù)比較，當(dāng)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)，結(jié)束投料，并發(fā)出生產(chǎn)結(jié)束提示。
[0014] 上述技術(shù)方案中，料斗、粉料儲(chǔ)料倉(cāng)使用的加熱裝置為柔性加熱器，加溫均勻、控 溫方便；所述自動(dòng)控制單元由監(jiān)測(cè)單元、程序控制器、操作屏組成，可W根據(jù)反應(yīng)情況控制 原料的添加；程序控制器為常規(guī)程控器，可市購(gòu)。
[0015] 一般的，生產(chǎn)聚酷亞胺樹(shù)脂的原料為兩種粉體，選用2套粉料輸送系統(tǒng)即可滿足 需要，當(dāng)需要添加其他特殊組分時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)需要選擇2套W上粉料輸送 系統(tǒng)。
[0016] 生產(chǎn)時(shí)，二甲基乙酷胺從溶劑儲(chǔ)槽中通過(guò)化工溶體輸送累、流量計(jì)定量注入反應(yīng) 蓋內(nèi)，并通過(guò)粉料輸送系統(tǒng)將密封保存的二胺粉料W-定的速度加入裝有二甲基乙酷胺的 反應(yīng)蓋內(nèi)，攬拌一定時(shí)間，將二胺充分溶解；使用壓濾機(jī)對(duì)溶解好的二胺進(jìn)行過(guò)濾，除去原 料及系統(tǒng)中的固體雜。然后使用另一套粉料輸送系統(tǒng)向含有二胺溶液的反應(yīng)蓋內(nèi)分批定量 加入二酢，并控制反應(yīng)參數(shù)，反應(yīng)得到聚酷亞胺樹(shù)脂。
[0017] 聚酷亞胺樹(shù)脂合成時(shí)，其品質(zhì)受到加料方式、加料速度、反應(yīng)溫度W及反應(yīng)時(shí)間的 影響，而二酢加料的均勻性顯得尤為重要，直接關(guān)系到反應(yīng)的速率，進(jìn)而影響聚酷亞胺樹(shù)脂 的分子量及分子量分布，加入速度快或者不均勻，將使聚合反應(yīng)局部劇烈，分子量迅速上 升，加大了分子量分布的寬度，降低了分子活性，從而影響后續(xù)反應(yīng)。目前常規(guī)的加料方式， 卻無(wú)法有效避免運(yùn)種缺陷，造成最終聚酷亞胺樹(shù)脂批次間穩(wěn)定性差，進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的 質(zhì)量；同時(shí)，目前人工加料是開(kāi)放式，大量原料散逸到空氣中，對(duì)環(huán)境造成一定污染。本實(shí)用 新型的自動(dòng)加料設(shè)備自動(dòng)加料操作簡(jiǎn)便，合成的樹(shù)脂質(zhì)量穩(wěn)定、整個(gè)合成過(guò)程完全自動(dòng)化， 取得了意想不到的效果。
[0018] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：
[0019] 1.本實(shí)用新型首次公開(kāi)了能夠?qū)⒅苽渚劭醽啺窐?shù)脂所使用的原材料完全使用自 動(dòng)化方式輸送的自動(dòng)加料設(shè)備，避免物料被二次污染，進(jìn)而利于后工序的自動(dòng)化，保證聚酷 亞胺樹(shù)脂的品質(zhì)穩(wěn)定；使聚酷亞胺樹(shù)脂的合成實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化成為可能，大大提高生產(chǎn)效率，降 低成本。
[0020] 2.本實(shí)用新型公開(kāi)的用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備中，首次在原料使 用或存儲(chǔ)時(shí)用加熱和氣氛保護(hù)的方式，避免物料吸潮變質(zhì)，保證了原料的純度與反應(yīng)活性。
[0021] 3.本實(shí)用新型公開(kāi)的用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備精度高，稱重傳感 器、混合器等可W實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的加料工藝，同時(shí)避免粉料結(jié)塊，有利于反應(yīng)均勻、可控的 進(jìn)行，從而大大提高了反應(yīng)蓋內(nèi)反應(yīng)的均勻性，保障了產(chǎn)物聚酷亞胺樹(shù)脂的品質(zhì)均勻性。
[0022] 4.本實(shí)用新型公開(kāi)的用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備為封閉系統(tǒng)，組成 合理，符合當(dāng)代綠色化學(xué)發(fā)展的要求和方向；并且可W高精度的控制聚酷亞胺樹(shù)脂的質(zhì)量； 制備產(chǎn)品時(shí)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，得到的產(chǎn)品均勻性好、品質(zhì)高，適于自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為實(shí)施例一中用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為實(shí)施例一中粉料儲(chǔ)料倉(cāng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為實(shí)施例一中自動(dòng)加料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[00%] 其中，1、溶劑輸送系統(tǒng)；11、化工溶體輸送累；12、流量計(jì)；2、二胺粉料輸送系統(tǒng)； 21、粉料儲(chǔ)料倉(cāng)；211、不誘鋼罐體；212、氣體輸送管；213、加熱裝置；214、攬拌裝置；215、 控制閥口；216、出氣孔；22、粉體輸送器；23、自動(dòng)加料裝置；231、料斗；232、柔性加熱器； 233、 支架；234、稱重傳感器；235、防側(cè)傾塊；236、混合器；237、粉體推送器；238、粉體推送 器出料口；3、二酢粉料輸送系統(tǒng)；4、壓濾機(jī)；5、粘度在線檢測(cè)儀；6、壓力傳感器；7、溫度傳 感器；8、電流互感器；9、夾套式反應(yīng)蓋；
[0027] 圖4為本實(shí)用新型設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)制備的聚酷亞胺樹(shù)脂的粘度批次變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖W及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0029] 實(shí)施例一用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備
[0030] 如圖1~3所示，本實(shí)施例用于制備聚酷亞胺樹(shù)脂的自動(dòng)加料設(shè)備包括溶劑輸送 系統(tǒng)1、二胺粉料輸送系統(tǒng)2、二酢粉料輸送系統(tǒng)3 ;所述溶劑輸送系統(tǒng)1包括化工溶體輸送 累11、流量計(jì)12 ;所述二胺粉料輸送系統(tǒng)2包括通過(guò)管道依次連接的粉料儲(chǔ)料倉(cāng)21、粉體 輸送器22W及自動(dòng)加料裝置23 ;所述自動(dòng)加料裝置包括依次連接的料斗231、稱重傳感器 234、 混合器236W及粉體推送器237 ;化工溶體輸送累連通溶劑儲(chǔ)槽(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未標(biāo) 出）與流