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CN113274961A - 一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备 - Google Patents

一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备 Download PDF

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CN113274961A
CN113274961A CN202110600842.0A CN202110600842A CN113274961A CN 113274961 A CN113274961 A CN 113274961A CN 202110600842 A CN202110600842 A CN 202110600842A CN 113274961 A CN113274961 A CN 113274961A
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nitrogen
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陈勇刚
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Zhejiang Ze Polymer Materials Co ltd
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Zhejiang Ze Polymer Materials Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备，包括罐体、进料管和排料管，所述罐体的顶部安装有进料管，所述罐体的底部安装有排料管，所述罐体的内部安装有对物料进行混合的搅拌装置，所述罐体一侧安装有对罐体内部空气置换的供氮装置，所述供氮装置连接有制氮机，本发明采用制氮机对罐体内进行供氮，而供氮装置的使用使供氮和排空气同步进行，在对罐体内进行充氮时，罐体内过盛氮气与空气的混合气导入制氮机的进气部位，制氮机对于氮气和空气的混合气进行制氮，相对于单独对空气进行制氮耗能较少，而且效率较高，确保罐体内在反应过程中氮氛交足，增加机硅类均泡剂的制备稳定性。

Description

一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备
技术领域
本发明涉及匀泡剂技术领域，具体为一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备。
背景技术
均泡剂是用于湿法聚氨酯树脂合成溶液的重要添加剂，匀泡剂可形成特殊泡孔结构，即靠近基布的地方，为细密泡孔的较厚的成肌层，靠近BASE表面为均匀的直立形泡孔，成肌层较薄，表面光滑、平整、无暗泡，匀泡剂可以使较高模量树脂在物性不变的基础上，使树脂具有低模量树脂的柔软度及手感。
匀泡剂的生产过程中对于反应环境要求较为严格，尤其是全程需要在氮氛围下进行，传统设备采用供氮器械进行持续性供氮，为了保障空气的全部排出需要过盛供氮，这就导致多余氮气伴随空气排出，降低了氮气的利用率，造成能源的浪费，为此，我们提出一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机硅类均泡剂制备方法及其生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机硅类均泡剂的生产设备，包括罐体、进料管和排料管，所述罐体的顶部安装有进料管，所述罐体的底部安装有排料管，所述罐体的内部安装有对物料进行混合的搅拌装置，所述罐体一侧安装有对罐体内部空气置换的供氮装置，所述供氮装置连接有制氮机。
优选的，所述搅拌装置包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、保持架、搅杆和叶板，所述罐体顶部安装有驱动电机，且驱动电机输出轴穿入罐体内部安装有主动齿轮，所述罐体内部顶端固定有保持架，所述保持架表面对称转动安装有搅杆，所述搅杆顶端均固定有从动齿轮，且从动齿轮与主动齿轮啮合连接，所述搅杆表面均等距固定有叶板。
优选的，对称的所述搅杆表面的叶板呈交错设置。
优选的，所述搅杆和叶板均采用不锈钢材料制成。
优选的，所述供氮装置包括第一活塞筒、第二活塞筒、转动电机、驱动齿轮、喷管、齿条、活塞块、活塞杆、第一端口、第二端口、下连管、上连管、第三端口和第四端口，所述罐体外壁固定有第一活塞筒和第二活塞筒，所述第一活塞筒和第二活塞筒内部均配合安装有活塞块，且活塞块顶部均固定有活塞杆，所述活塞杆顶端固定有齿条，所述罐体顶部安装有转动电机，且转动电机的输出轴固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条啮合连接，所述第一活塞筒和第二活塞筒之间分别连接有下连管和上连管，所述第一活塞筒的侧边分别安装有第一端口和第二端口，所述第二活塞筒的侧边分别安装有第三端口和第四端口，所述罐体内部底面设置有喷管，所述第一端口连接罐体顶部，所述第二端口连接喷管，所述第三端口和第四端口分别连接制氮机的进气端和排气端。
优选的，所述第一端口、第二端口、下连管、上连管、第三端口和第四端口表面均安装有单向阀。
优选的，所述喷管包括环管、单向喷头和进气管，所述环管一侧连接有进气管，且进气管与第二端口连接，所述环管内侧均匀安装有单向喷头。
优选的，所述罐体顶部固定有套架，且齿条穿过套架。
一种有机硅类均泡剂制备方法，具体步骤如下：
1)将八甲基环四硅氧烷与高含氢硅油经过进料管导入罐体内，通过搅拌装置进行充分混合，在80℃下脱水2h；
2)通过进料管向罐体内加入强酸性大孔型离子交换树脂，再加入封端剂并混合，温度保持在80℃，反应3h得到低含氢硅油；
3)将低含氢硅油纯化后与烯丙基聚醚在罐体内进行混合，温度保持在100℃，反应2h；
4)将罐体温度提升至120℃，加入催化剂,，反应3h得到聚氨酯泡沫匀泡剂；
5)将聚氨酯泡沫匀泡剂进行去催化剂处理得到纯净聚氨酯泡沫匀泡剂。
优选的，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4均在供氮装置和制氮机提供的氮氛围下进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用制氮机对罐体内进行供氮，而供氮装置的使用使供氮和排空气同步进行，在对罐体内进行充氮时，罐体内过盛氮气与空气的混合气导入制氮机的进气部位，制氮机对于氮气和空气的混合气进行制氮，相对于单独对空气进行制氮耗能较少，而且效率较高，确保罐体内在反应过程中氮氛交足，增加机硅类均泡剂的制备稳定性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明搅拌装置结构示意图；
图3为本发明供氮装置结构示意图之一；
图4为本发明供氮装置结构示意图之二；
图5为本发明喷管结构示意图。
图中：1、罐体；2、搅拌装置；21、驱动电机；22、主动齿轮；23、从动齿轮；24、保持架；25、搅杆；26、叶板；3、进料管；4、排料管；5、供氮装置；51、第一活塞筒；52、第二活塞筒；53、转动电机；54、驱动齿轮；55、喷管；551、环管；552、单向喷头；553、进气管；56、套架；57、齿条；58、活塞块；59、活塞杆；510、第一端口；511、第二端口；512、下连管；513、上连管；514、第三端口；515、第四端口；6、制氮机。
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图示中的一种有机硅类均泡剂的生产设备，包括罐体1、进料管3和排料管4，所述罐体1的顶部安装有进料管3，所述罐体1的底部安装有排料管4，所述罐体1的内部安装有对物料进行混合的搅拌装置2，所述罐体1一侧安装有对罐体1内部空气置换的供氮装置5，所述供氮装置5连接有制氮机6。
通过进料管3将反应物料导入罐体1内，通过制氮机6和供氮装置5对罐体1内的空间进行持续性充氮，通过搅拌装置2对物料混合搅拌，实现充分反应，通过排料管4可将反应物排出。
请参阅图2，所述搅拌装置2包括驱动电机21、主动齿轮22、从动齿轮23、保持架24、搅杆25和叶板26，所述罐体1顶部安装有驱动电机21，且驱动电机21输出轴穿入罐体1内部安装有主动齿轮22，所述罐体1内部顶端固定有保持架24，所述保持架24表面对称转动安装有搅杆25，所述搅杆25顶端均固定有从动齿轮23，且从动齿轮23与主动齿轮22啮合连接，所述搅杆25表面均等距固定有叶板26。
开启驱动电机21驱动主动齿轮22调动从动齿轮23转动，使搅杆25和叶板26同步转动，实现对混合料的搅拌。
其中，对称的所述搅杆25表面的叶板26呈交错设置，实现全面高效的物料混合搅拌。
另外，所述搅杆25和叶板26均采用不锈钢材料制成，使搅杆25和叶板26耐腐蚀性较好，使用寿命较长。
请参阅图3和图4，所述供氮装置5包括第一活塞筒51、第二活塞筒52、转动电机53、驱动齿轮54、喷管55、齿条57、活塞块58、活塞杆59、第一端口510、第二端口511、下连管512、上连管513、第三端口514和第四端口515，所述罐体1外壁固定有第一活塞筒51和第二活塞筒52，所述第一活塞筒51和第二活塞筒52内部均配合安装有活塞块58，且活塞块58顶部均固定有活塞杆59，所述活塞杆59顶端固定有齿条57，所述罐体1顶部安装有转动电机53，且转动电机53的输出轴固定有驱动齿轮54，所述驱动齿轮54与齿条57啮合连接，所述第一活塞筒51和第二活塞筒52之间分别连接有下连管512和上连管513，所述第一活塞筒51的侧边分别安装有第一端口510和第二端口511，所述第二活塞筒52的侧边分别安装有第三端口514和第四端口515，所述罐体1内部底面设置有喷管55，所述第一端口510连接罐体1顶部，所述第二端口511连接喷管55，所述第三端口514和第四端口515分别连接制氮机6的进气端和排气端，所述第一端口510、第二端口511、下连管512、上连管513、第三端口514和第四端口515表面均安装有单向阀。
开启转动电机53驱动驱动齿轮54顺时钟转动，使齿条57调动活塞杆59移动，第二活塞筒52内的活塞块58上移，第一活塞筒51内的活塞块58下移，制氮机6产生的氮气经过第四端口515进入第二活塞筒52底部，罐体1内空气和氮气的混合气经过第一端口510导入第一活塞筒51顶部，同时第一活塞筒51底部的氮气受压经过第二端口511导入罐体1内部，而第二活塞筒52顶部的混合气经过第三端口514导入制氮机6的进气端，然后驱动驱动齿轮54逆时针转动，第一活塞筒51内的活塞块58上移，第二活塞筒52内的活塞块58下移，使第二活塞筒52底部的氮气经过下连管512导入第一活塞筒51底部，第一活塞筒51顶部的混合气经过上连管513导入第二活塞筒52顶部，形成一个导气循环。
请参阅图5，所述喷管55包括环管551、单向喷头552和进气管553，所述环管551一侧连接有进气管553，且进气管553与第二端口511连接，所述环管551内侧均匀安装有单向喷头552，氮气经过进气管553导入环管551内，再通过单向喷头552均匀喷入罐体1内，可快速的将空气全部排出。
另外，所述罐体1顶部固定有套架56，且齿条57穿过套架56，使齿条57升降较为稳定。
一种有机硅类均泡剂制备方法，具体步骤如下：
1)将八甲基环四硅氧烷与高含氢硅油经过进料管3导入罐体1内，通过搅拌装置2进行充分混合，在80℃下脱水2h；
2)通过进料管3向罐体1内加入强酸性大孔型离子交换树脂，再加入封端剂并混合，温度保持在80℃，反应3h得到低含氢硅油；
3)将低含氢硅油纯化后与烯丙基聚醚在罐体,1内进行混合，温度保持在100℃，反应2h；
4)将罐体1温度提升至120℃，加入催化剂，反应3h得到聚氨酯泡沫匀泡剂；
5)将聚氨酯泡沫匀泡剂进行去催化剂处理得到纯净聚氨酯泡沫匀泡剂。
所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4均在供氮装置5和制氮机6提供的氮氛围下进行。
工作原理：通过进料管3将反应物料导入罐体1内，通过制氮机6和供氮装置5对罐体1内的空间进行持续性充氮，开启转动电机53驱动驱动齿轮54顺时钟转动，使齿条57调动活塞杆59移动，第二活塞筒52内的活塞块58上移，第一活塞筒51内的活塞块58下移，制氮机6产生的氮气经过第四端口515进入第二活塞筒52底部，罐体1内空气和氮气的混合气经过第一端口510导入第一活塞筒51顶部，同时第一活塞筒51底部的氮气受压经过第二端口511导入罐体1内部，而第二活塞筒52顶部的混合气经过第三端口514导入制氮机6的进气端，然后驱动驱动齿轮54逆时针转动，第一活塞筒51内的活塞块58上移，第二活塞筒52内的活塞块58下移，使第二活塞筒52底部的氮气经过下连管512导入第一活塞筒51底部，第一活塞筒51顶部的混合气经过上连管513导入第二活塞筒52顶部，形成一个导气循环，通过搅拌装置2对物料混合搅拌，实现充分反应，通过排料管4可将反应物排出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种有机硅类均泡剂的生产设备，包括罐体(1)、进料管(3)和排料管(4)，所述罐体(1)的顶部安装有进料管(3)，所述罐体(1)的底部安装有排料管(4)，其特征在于：所述罐体(1)的内部安装有对物料进行混合的搅拌装置(2)，所述罐体(1)一侧安装有对罐体(1)内部空气置换的供氮装置(5)，所述供氮装置(5)连接有制氮机(6)。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述搅拌装置(2)包括驱动电机(21)、主动齿轮(22)、从动齿轮(23)、保持架(24)、搅杆(25)和叶板(26)，所述罐体(1)顶部安装有驱动电机(21)，且驱动电机(21)输出轴穿入罐体(1)内部安装有主动齿轮(22)，所述罐体(1)内部顶端固定有保持架(24)，所述保持架(24)表面对称转动安装有搅杆(25)，所述搅杆(25)顶端均固定有从动齿轮(23)，且从动齿轮(23)与主动齿轮(22)啮合连接，所述搅杆(25)表面均等距固定有叶板(26)。
3.根据权利要求2所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：对称的所述搅杆(25)表面的叶板(26)呈交错设置。
4.根据权利要求3所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述搅杆(25)和叶板(26)均采用不锈钢材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述供氮装置(5)包括第一活塞筒(51)、第二活塞筒(52)、转动电机(53)、驱动齿轮(54)、喷管(55)、齿条(57)、活塞块(58)、活塞杆(59)、第一端口(510)、第二端口(511)、下连管(512)、上连管(513)、第三端口(514)和第四端口(515)，所述罐体(1)外壁固定有第一活塞筒(51)和第二活塞筒(52)，所述第一活塞筒(51)和第二活塞筒(52)内部均配合安装有活塞块(58)，且活塞块(58)顶部均固定有活塞杆(59)，所述活塞杆(59)顶端固定有齿条(57)，所述罐体(1)顶部安装有转动电机(53)，且转动电机(53)的输出轴固定有驱动齿轮(54)，所述驱动齿轮(54)与齿条(57)啮合连接，所述第一活塞筒(51)和第二活塞筒(52)之间分别连接有下连管(512)和上连管(513)，所述第一活塞筒(51)的侧边分别安装有第一端口(510)和第二端口(511)，所述第二活塞筒(52)的侧边分别安装有第三端口(514)和第四端口(515)，所述罐体(1)内部底面设置有喷管(55)，所述第一端口(510)连接罐体(1)顶部，所述第二端口(511)连接喷管(55)，所述第三端口(514)和第四端口(515)分别连接制氮机(6)的进气端和排气端。
6.根据权利要求5所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述第一端口(510)、第二端口(511)、下连管(512)、上连管(513)、第三端口(514)和第四端口(515)表面均安装有单向阀。
7.根据权利要求5所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述喷管(55)包括环管(551)、单向喷头(552)和进气管(553)，所述环管(551)一侧连接有进气管(553)，且进气管(553)与第二端口(511)连接，所述环管(551)内侧均匀安装有单向喷头(552)。
8.根据权利要求5所述的一种有机硅类均泡剂的生产设备，其特征在于：所述罐体(1)顶部固定有套架(56)，且齿条(57)穿过套架(56)。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述的有机硅类均泡剂制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)将八甲基环四硅氧烷与高含氢硅油经过进料管(3)导入罐体(1)内，通过搅拌装置(2)进行充分混合，在80℃下脱水2h；
2)通过进料管(3)向罐体(1)内加入强酸性大孔型离子交换树脂，再加入封端剂并混合，温度保持在80℃，反应3h得到低含氢硅油；
3)将低含氢硅油纯化后与烯丙基聚醚在罐体(1)内进行混合，温度保持在100℃，反应2h；
4)将罐体(1)温度提升至120℃，加入催化剂,，反应3h得到聚氨酯泡沫匀泡剂；
5)将聚氨酯泡沫匀泡剂进行去催化剂处理得到纯净聚氨酯泡沫匀泡剂。
10.根据权利要求9所述的一种有机硅类均泡剂制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4均在供氮装置(5)和制氮机(6)提供的氮氛围下进行。
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