用于混合低沸点发泡剂的设备制造技术

一种使用于生产硬质泡沫聚氨酯的多元醇与低沸点发泡剂混合的连续设备。多元醇首先与一特定量的液态的低沸点发泡剂如一氯二氟甲烷（表示为ＨＣＦＣ－２２）或类似物混合。这样，就有可能均匀地供应该多元醇和特定量的ＨＣＦＣ－２２至聚氨酯发泡系统，导致均匀的发泡反应从而得到有极好的网格均匀性而没有空穴的硬质泡沫聚氨酯。用于本发明专利技术的低沸点发泡剂没有环境问题。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用作硬质泡沫聚氨酯生产原料的多元醇和低沸点发泡剂连续、均匀且有效地混合的设备。具体地说，本专利技术涉及一种使多元醇与一氯二氟甲烷CHClF2(表示为HCFC-22)、一氯二氟乙烷CH3CCLF2(表示为HCFC-142b)等的用于生产本专利技术硬质泡沫聚氨酯的低沸点发泡剂混合的设备。这些低沸点发泡剂由于其分子中有氢原子在大气中寿命短，因而成为使大气臭氧层出洞从而导致地球变暖的物质的嫌疑就很小了。众所周知，硬质泡沫聚氨酯实质上由封闭的网格组成，它是用一种多元醇、一种异氰酸酯、水、三氯一氟甲烷CCl3F(表示为CFC-11;沸点23.8℃)作为发泡剂生产的，该聚氨酯具有良好的机械和隔热性能、极好的形稳性、隔音和电性能、及化学耐性。因此，它们被广泛地用作电冰箱、冷冻机、冷藏车、冰箱、装冷冻食物的容器、液化石油气罐的隔热材料;间壁墙嵌板的绝缘材料;冷藏库屋顶或天棚的建筑材料;及各种机动车的零部件。加利福尼亚大学的Lowland于1974年提出一种理论，认为特殊的氟氯烷烃CFC3包括三氯一氟甲烷(CFC-11)、二氯二氟甲烷(表示为CFC-12)、三氯三氟乙烷(表示为CFC-113)、二氯四氟乙烷(表示为CFC-114)和一氯五氟乙烷(表示为CFC-115)是破坏臭氧的物质。这些CFC3已被联系到屏蔽来自太阳的可致皮癌的紫外线辐射的地球臭氧层出现南极洞的起因。进而，这些CFC3被认为有很长的寿命，例如，在环境中约100年，而且它们吸收红外光。因而，这些CFCs也被认为是所谓的温室气体，即可对地球变暖起作用导致地球的温度升高的物质，随之对健康和作物生长存在潜在的灾难性的影响。它们的使用在技术发达国家被严格地控制而且还在进一步地加紧控制。日本自1989年起已开始控制这些CFCs的使用和生产，而且完全禁止生产和使用这些CFCs的法令也将在不久开始生效。因此，开发这些CFCs的替代物已成为当务之急。包括在这些特殊的CFCs之中并广泛地用作泡沫塑料生产中的发泡剂的CFC-11的情况类似。CFC-11的沸点为23.8℃，当聚氨酯用于作电冰箱、冷冻机或处于约-30至-40℃的情况下的隔热材料时，CFC-11在聚氨酯的封闭网格中液化。在这种情况下，该绝缘材料的导热性急剧改变，产生无效的隔热效果。因此，有必要开发一种采用在这样冷的条件下不液化并使泡沫聚氨酯保持其低的导热性的发泡剂来生产硬质泡沫聚氨酯的方法。对于作为硬质泡沫聚氨酯生产原料的多元醇与相对高沸点的发泡剂如CFC-11的混合，广泛地采用间歇混合设备。然而，要将这种间歇混合设备变成用于如HCFC-22这种在常温下气化的发泡剂的混合设备是不可能的。因而，有必要开发一种采用可有效地混合多元醇和如HCFC-22相对低沸点的发泡剂的混合设备来生产硬质泡沫聚氨酯的方法。本专利技术的一个目的是要提供一种可连续并有效地使多元醇与如HCFC-22的低沸点发泡剂的均匀混合的设备。该多元醇被用作生产硬质泡沫聚氨酯的原料。本专利技术进一步的目的是要提供一种可连续并有效地使多元醇与如HCFC-22或含HCFC-142b的HCF-22的混合物这样的低沸点发泡剂均匀混合的设备。HCFC-22或HCFC-142b因其分子中有氢原子及在大气中寿命短而不存在环境问题。本专利技术的更进一步的目的要提供一种可连续并有效地使多元醇与一含有易燃的HCFC-142b的非易燃的HCFC-22的混合物均匀混合的设备。这种混合物被优选作为生产本专利技术的具有非易燃性从而防止发泡产品长期使用后导热性损失的硬质聚氨酯的发泡剂。根据本专利技术的第一方面，提供一种使用于生产硬质泡沫聚氨酯的多元醇和低沸点发泡剂连续混合的设备，其中该设备包括本专利技术设备的一主要混合体、多元醇进料通道、多元醇循环通道、和连接到多元醇循环通道上的低沸点发泡剂进料通道。低沸点发泡剂在足以使其液化的温度和压力下通过低沸点发泡剂进料通道加入多元醇中。在本专利技术中，多元醇与特定量的如一氯二氟甲烷(表示为HCFC-22)或前述的类似的低沸点发泡剂混合。这样，就有可能利用在一固定温度和压力下溶解在多元醇中预定量的HCFC-22均匀地供应多元醇和特定量的HCFC-22或类似物至聚氨酯发泡系统，导致均匀的发泡反应从而使硬质泡沫聚氨酯有极好的均匀网格没有任何空穴产生。至于混合，优选在低温和高压下进行混合，因为HCFC-22或类似物在多元醇中的溶解度随着压力增加和温度降低而增加。但是，当温度太低时，混合物的粘度太高致使混合不充分。进而，当压力太高时，装置费用昂贵且混合所必需消耗的能量将不期望地增加。因此，混合在足以使低沸点发泡剂液化的温度和压力下进行。液化的条件取决于具体的发泡剂。在本专利技术的具体实施中，优选的混合条件取决于所考虑的这些参数以及所希望的发泡产品的性能。本专利技术的连续混合设备可在不使用昂贵的泵的情况下以较短的时间周期和精确的方式使多元醇与HCFC-22有效地混合。另外，本专利技术提供了多元醇进料通道，通过它多元醇可直接加入主混合体。进一步地，本专利技术还提供了连接至该设备主混合体的多元醇循环通道和与多元醇循环通道相连的低沸点发泡剂进料通道。因而，即使该装置在硬质泡沫聚氨酯的生产过程中发生事故，多元醇也可独立加入主混合体，从而多元醇和HCFC-22或类似物仍可以预定的比例混合。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了相应于本专利技术第一方面的连续混合设备，其中，在与多元醇循环通道相连的低沸点发泡剂进料通道中设有一毛细管。通过该毛细管，不使用昂贵且复杂的泵就可以将低沸点发泡剂加至在多元醇循环通道中环流的多元醇中。本专利技术中优选采用的毛细管可以是一种有预定直径和长度的管子，例如，内径约为1.5～3.0mm和长度从很小至约10m，通过它一预定的和少量的液态HCFC-22可均匀且按比例地加至在循环通道中环流的多元醇中。通过控制压力，HCFC-22或类似物的加入量可更好地得到控制。毛细管的构成材料与用于本专利技术混合设备的材料相同。任何在多元醇或HCFC-22及其类似物存在下不腐蚀且不污染多元醇或HCFC-22的材料均都采用。可用材料的实例包括不锈钢、铜、铜合金、陶瓷、玻璃等。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种相应于本专利技术的第一或第二方面的连续混合设备，其中，在多元醇循环通道中设置一台静态混合器，通过它将自低沸点发泡剂进料通道引入的低沸点发泡剂物流与环流于循环通道中的多元醇先进行预混合，然后将此预混合的物流加入本专利技术设备的主混合体中。多元醇和HCFC-22或其类似物在主混合体中的混合之前借助于该静态混合器预混合，它们在主混合体中更容易被混合，从而混合时间缩短、效率及混合效果增加。任何形式、尺寸、数量的静态混合器均可采用。工业用的静态混合器可采用。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种相应于本专利技术第一至三方面的连续混合设备，其中，在多元醇循环通道中安有一压力调节装置以便确保循环通道中大于约10kg/cm2的压力。当该压力被设定在大于约10kg/cm2时，HCFC-22或其类似物在多元醇中的溶解度增大，而且在此压力下HCFC-22在约20℃即较好地液化。一旦HCFC-22在大于约10kg/cm2的压力下溶解于多元醇中，该多元醇混合物的气相饱和蒸气压则下降。因而，有可能降低主混合低的压力至约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用于生产硬质泡沫聚氨酯的多元醇与低沸点发泡剂混合的设备，所说的设备至少包括混合设备的一主混合体、多元醇进料通道、多元醇循环通道和与多元醇循环通道相连的低沸点发泡剂进料通道，而且所说的低沸点发泡剂在足使其保持液态的温度和压力下从低沸点发泡剂的进料通道被加入到多元醇中并与多元醇混合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹泽实，谷津重雄，远藤文久，森田韶浩，岸雄二，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]