【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胶黏剂，尤其涉及一种芳纶胶黏剂制备用中和反应器、生产系统及制备工艺。
技术介绍
1、芳纶胶黏剂是一种以间位芳纶树脂为主体的粘合剂，具有良好的粘结性和耐久性，特别是对于芳纶纸、芳纶纸与板、芳纶板之间粘结具有极强的粘合性，它主要用于变压器、电机中芳纶纸板端口的粘结，保证其绝缘构的稳定性，因此广泛应用于动车、航空航天、国防、电子等领域。
2、目前芳纶芳纶胶黏剂制备方法有两种，一种是采用界面聚合法将得到固体聚合物烘干再溶解至一定浓度制备出胶黏剂产品。该法存在问题是聚合度很难控制，稳定性差，成品率较低。另一种是采用低温溶液缩聚法，所得聚合物进行中和、脱盐、调粘等处理制备出芳纶胶黏剂。传统的釜式反应器由于长径比小，气液反应接触面积小，因此极大限制了反应速率，效率低，反应过程中部分氨气未及时反应会排出反应器，造成浪费同时也增加了尾气处理成本，同时釜式反应器越大，这种现象越明显，因此极大的限制了芳纶胶黏剂大批量生产，尤其是中和反应过程中，中和剂与聚合物溶液接触面积小，反应速率低，使得中和剂的利用效率极低。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的问题，本专利技术提供一种芳纶胶黏剂制备用中和反应器、生产系统及制备工艺，制备的中和反应器，采用多级分散及高剪切反应，极大增加了气液接触面积，反应速率得到大大提升，中和剂利用率接近100％，无浪费、也不增加尾气回收费用，降低了生产成本。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案如下：
3、本专利技术提供
4、所述树脂分散盘与所述壳体相连，所述树脂分散盘上均匀设置有若干小孔；所述初级分散腔的中央设有与传动轴固接的搅拌转子，所述初级分散腔的壳体上设有进气嘴；所述二级分散腔和三级分散腔均设置有转子盘与定子盘，所述转子盘固定于转动轴上，所述定子盘固接于壳体上，所述定子盘和转子盘上设置有若干凸起结构，相邻两凸起结构之间组成空隙，所述定子盘和转子盘上的凸起结构和缝隙交错设置，所述凸起结构伸入空隙内且与空隙底部分离。
5、在本专利技术中，当树脂溶液从上部进入到中和反应器中以后，经过树脂分散盘，通过小孔均匀流下，防止树脂成坨堆积，树脂均匀进入初级分散腔后，让中和剂氨气与树脂均匀分散在一起，然后经过二级分散腔和三级分散腔让中和剂与树脂中的氯化氢充分反应，实现对树脂的中和作用。本专利技术中的二级分散腔和三级分散腔设置成转子盘与定子盘的形式，且定子盘与转子盘上的凸起结构交错设置，当转子盘随转动轴运动时，带动树脂运动，可以强化传质，加快反应，使反应在短时间停留下更充分。
6、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述初级分散腔上设有若干个进气嘴，所述进气嘴上设有止逆阀装置。
7、在本专利技术中，在初级分散腔上设置进气嘴，通过进气嘴喷入氨气，利用氨气和聚合物溶液进行中和。
8、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述二级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙大于所述三级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙。
9、设置二级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙大于二级分散腔中的间隙，原因在于，后续随着中和反应进行，生成的氯化铵盐越多，氯化铵不溶于树脂体系，流动相变差，保证为保证流通顺畅及流速一致，三级分散间歇应大于二级分散间隙，具体为5～10mm。
10、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述二级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙为3～8mm，所述三级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙为5～10mm。
11、在本专利技术中，设置二级分散腔中定子盘上的凸起结构和转子盘上的凸起结构之间的间隙为3～8mm，有利于充分反应的同时保证树脂先进先出。若间隙设置过大，则影响树脂传送效果，造成中和剂与树脂中的氯化氢不能充分反应。
12、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述二级分散腔中定子盘或转子盘上相邻两个凸起结构之间的距离为26～36mm，所述三级分散腔中定子盘或转子盘上相邻两个凸起结构之间的距离为30～40mm。
13、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述壳体上设有夹套，所述夹套内通入冷媒。
14、在本专利技术中，中和反应是放热过程，同时转子高速搅拌会摩擦生热，高温产品颜色会发生黄变，因此需要有夹套冷媒移走热。
15、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的中和反应器中，所述出料腔内设有在线ph计。
16、在本专利技术中，中和时为了保证酸性物质氯化氢全部中和完毕，同时也不能让碱过量过多，过碱性同样影响产品使用性能，因此在出料腔内的在线ph计检测树脂的ph值。
17、基于相同的技术构思，本专利技术还提供一种芳纶胶黏剂制备用生产系统，包括依次连接的溶剂储罐、聚合反应器、上述的中和反应器、中和产物缓冲罐、过滤器和产品缓存罐；所述聚合反应器包括聚合反应器a和聚合反应器b，所述聚合反应器a和聚合反应器b采用并联方式，所述聚合反应器a和聚合反应器b的出料口均与中和反应器的进料口相连；所述产品缓存罐包括产品缓存罐a和产品缓存罐b，所述产品缓存罐a和产品缓存罐b采用并联方式，所述过滤器的出料口与产品缓存罐a和产品缓存罐b均相连。
18、在本专利技术中，为了实现芳纶胶黏剂的连续的生产，并联设置两个聚合反应器和两个产品储存罐。
19、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述产品缓存罐底部设有进气口，上部设有排气口，所述进气口与氮气储罐相连通，所述排气口与废弃吸收装置相连通。
20、本专利技术在产品缓存罐中设置氮气鼓泡装置，降低了产品氨气气味，解决了芳纶胶黏剂气味大的问题。
21、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述生产系统还包括中和剂储罐，所述中和剂储罐出料口与所述中和反应器进料口相连，所述聚合反应器与中和反应器之间、所述中和产物缓冲罐和过滤器之间均设有转子泵。
22、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述聚合反应器出料口与中和反应器相连管道上设有质量流量计。
23、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述中和剂储罐出料口与中和反应器相连管道上设有质量流量计。
24、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述聚合反应器出料口通过转子泵与中和反应器相连。
25、作为一种可选的实施方式，在本专利技术提供的生产系统中，所述中和产物缓冲罐出料口通过转子泵与过滤器相连。
26、基于相同的技术构思，本专利技术还提供一种芳纶胶黏剂的制备工艺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述中和反应器(6)为多级混合连续中和反应器，包括壳体(6-1)，所述壳体(6-1)内部由上至下依次设有树脂分散盘(6-3)、初级分散腔(6-4)、二级分散腔(6-5)、三级分散腔(6-6)、出料腔(6-7)，所述壳体(6-1)底部自下而上设置有转动轴(6-13)；
2.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述初级分散腔(6-4)上设有若干个进气嘴(6-8)，所述进气嘴(6-8)上设有止逆阀装置。
3.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙大于所述三级分散腔(6-6)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙。
4.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6
5.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)或转子盘(6-11)上相邻两个凸起结构(6-14)之间的距离为26～36mm，所述三级分散腔(6-6)中定子盘(6-10)或转子盘(6-10)上相邻两个凸起结构(6-14)之间的距离为30～40mm。
6.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述壳体(6-1)上设有夹套(6-2)，所述夹套(6-2)内通入冷媒。
7.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述出料腔内设有在线pH计。
8.一种芳纶胶黏剂制备用生产系统，其特征在于，包括依次连接的溶剂储罐(1)、聚合反应器(2)、权利要求1所述的中和反应器(6)、中和产物缓冲罐(7)、过滤器(9)和产品缓存罐(10)；所述聚合反应器(2)包括聚合反应器A和聚合反应器B，所述聚合反应器A和聚合反应器B采用并联方式，所述聚合反应器A和聚合反应器B的出料口均与中和反应器(6)的进料口相连；所述产品缓存罐(10)包括产品缓存罐A和产品缓存罐B，所述产品缓存罐A和产品缓存罐B采用并联方式，所述过滤器(9)的出料口与产品缓存罐A和产品缓存罐B均相连。
9.根据权利要求8所述的芳纶胶黏剂制备用生产系统，其特征在于，所述产品缓存罐(9)底部设有进气口，上部设有排气口，所述进气口与氮气储罐相连通，所述排气口与废弃吸收装置相连通。
10.根据权利要求8所述的芳纶胶黏剂制备用生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括中和剂储罐(5)，所述中和剂储罐(5)出料口与所述中和反应器(6)进料口相连，所述聚合反应器(2)与中和反应器(6)之间、所述中和产物缓冲罐(7)和过滤器(9)之间均设有转子泵。
11.一种芳纶胶黏剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的芳纶胶黏剂的制备工艺，其特征在于，步骤S1中，所得聚合物溶液稀释至浓度为8％～12％，所述稀释后的聚合物溶液的表观粘度控制在500～1000厘泊。
13.根据权利要求11所述的芳纶胶黏剂的制备工艺，其特征在于，步骤S2中，所述中和剂为氨气，所述中和剂流量为10～60g/min，所述聚合物溶液流量为1000～4000g/min。
14.根据权利要求11所述的芳纶胶黏剂的制备工艺，其特征在于，步骤S4中，所述氮气进气流速为5～10m3/h，鼓泡时间为1～2h。
...【技术特征摘要】
1.一种芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述中和反应器(6)为多级混合连续中和反应器，包括壳体(6-1)，所述壳体(6-1)内部由上至下依次设有树脂分散盘(6-3)、初级分散腔(6-4)、二级分散腔(6-5)、三级分散腔(6-6)、出料腔(6-7)，所述壳体(6-1)底部自下而上设置有转动轴(6-13)；
2.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述初级分散腔(6-4)上设有若干个进气嘴(6-8)，所述进气嘴(6-8)上设有止逆阀装置。
3.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙大于所述三级分散腔(6-6)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙。
4.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙为3～8mm，所述三级分散腔(6-6)中定子盘(6-10)上的凸起结构(6-14)和转子盘(6-11)上的凸起结构(6-14)之间的间隙为5～10mm。
5.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述二级分散腔(6-5)中定子盘(6-10)或转子盘(6-11)上相邻两个凸起结构(6-14)之间的距离为26～36mm，所述三级分散腔(6-6)中定子盘(6-10)或转子盘(6-10)上相邻两个凸起结构(6-14)之间的距离为30～40mm。
6.根据权利要求1所述的芳纶胶黏剂制备用中和反应器，其特征在于，所述壳体(6-1)上设有夹套(6-2)，所述夹套(6-2)内通入冷媒。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁锋，曹凯凯，伍威，曹建平，黄安民，宋志成，李忠良，杨佑，曹卓，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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