一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统技术方案

技术编号:43015971 阅读:8 留言:0更新日期:2024-10-18 17:20
本技术公开了一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,包括:多元醇储存罐和异氰酸酯储存罐,用于储存待反应的物料;多元醇储存罐和异氰酸酯储存罐连接有混合器,用于混合多元醇和异氰酸酯;混合器连接有连续流微反应器,用于提供高效的传质效率;连续流微反应器连接有成品储存罐,用于储存合成的聚氨酯预聚体和聚氨酯。本技术,整个反应系统完全属于密封状态,有效降低反应前、中、后水分对反应体系的影响;通过使用混合器和连续流微通道反应器实现对反应物的充分混合,相较于传统反应釜通过油浴进行加热促进反应过程,微通道反应器具有更好的控温效果,能够实现反应阶段精确的温度控制和时间控制,从而保证传质效率和反应的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及聚氨酯制备设备,具体涉及一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统


技术介绍

1、聚氨酯是一种具有多种应用的合成材料,它由聚合物化合物和异氰酸酯组成,聚氨酯可以制成多种材料,包括聚氨酯塑料、聚氨酯纤维等等,现在已经被广泛地应用在了家居、建筑、日用品、交通等诸多领域。

2、当前实验室通过反应釜进行小批量制备聚氨酯时,常用的异氰酸酯在常温下是固体,需要先熔化为液体后再加入反应体系中,但是加料过程是暴露在空气中,因此会存在水分的侵入以及部分异氰酸酯在加料容器上凝固和发生变质的情况,且加入异氰酸酯后初始反应较为剧烈,实验室内常用换热系统如油浴、加热套等均无法保持温度恒定,导致反应釜内会存在10℃左右的升温,最终使反应结果存在误差。


技术实现思路

1、本技术的目的在于:为解决上述问题,本技术提供了一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统。

2、本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案,包括:

3、多元醇储存罐和异氰酸酯储存罐,所述多元醇储存罐和所述异氰酸酯储存罐用于储存待反应的物料;

4、所述多元醇储存罐和所述异氰酸酯储存罐连接有混合器,所述混合器用于混合多元醇和异氰酸酯;

5、所述混合器连接有连续流微反应器,所述连续流微反应器包括第一连续流微反应器和第二连续流微反应器,所述连续流微反应器用于提供高效的传质效率;

6、所述连续流微反应器连接有成品储存罐,所述成品储存罐用于储存合成的聚氨酯预聚体和聚氨酯。

7、作为上述技术方案的进一步描述,所述多元醇储存罐和所述混合器之间还设置有脱水装置,所述脱水装置连接有真空泵,所述脱水装置用于将多元醇进行高温脱水。

8、作为上述技术方案的进一步描述,所述多元醇储存罐和所述脱水装置之间设置有第一高粘度泵,所述脱水装置和所述混合器之间设置有第二高粘度泵,所述第一高粘度泵和所述第二高粘度泵用于将多元醇泵入所述混合器中。

9、作为上述技术方案的进一步描述,所述异氰酸酯储存罐和所述混合器之间还设置有高温泵,所述高温泵用于将熔融状态的异氰酸酯泵入所述混合器中。

10、作为上述技术方案的进一步描述,所述异氰酸酯储存罐连接有第一高温机,所述混合器连接有第二高温机,所述第一连续流微反应器连接有第三高温机,所述第二连续流微反应器连接有第四高温机,所述第一高温机,所述第二高温机,所述第三高温机和所述第四高温机用于保持反应容器的温度恒定。

11、作为上述技术方案的进一步描述,所述混合器包括分散相和流动相,所述分散相设置于所述流动相上方,所述分散相用于将异氰酸酯分散为数十股后与下方所述流动相中的多元醇充分混合。

12、作为上述技术方案的进一步描述,所述第一连续流微反应器和所述第二连续流微反应器内部的反应通道设置有多组弯道,所述弯道用于提高传质效率。

13、作为上述技术方案的进一步描述,所述成品储存罐包括储存腔体,所述储存腔体上方设置有上封头,所述上封头贯穿设置有物料进口和氮气进口,所述储存腔体下方一侧设置有物料出口。

14、作为上述技术方案的进一步描述,所述储存腔体外侧设置有换热夹套,所述换热夹套一侧底部设置有导热油进口,所述换热夹套另一侧顶部设置有导热油出口。

15、作为上述技术方案的进一步描述,所述储存腔体通过所述氮气进口连接有氮气钢瓶,所述氮气钢瓶用于提供氮气,避免产物接触空气并进行加压排料。

16、本技术的有益效果如下:

17、1、本技术,相较于传统釜氏反应器工艺,整个反应系统完全属于密封状态,可以有效地避免水分的进入,降低反应前、中、后水分对反应体系的影响,且产物的粘度较低,后续的增粘速度较慢,使得出料过程更加顺利;

18、2、本技术,多元醇通过高粘度泵经过脱水装置脱水后进入混合器,而异氰酸酯在进料前则在原料储蓄罐内以熔融状态储存,进料量则由高温泵实现精准控制,避免在加料过程中暴露在空气中导致变质;通过使用混合器、一级连续流微通道反应器、二级连续流微通道反应器实现对反应物的充分混合,相较于传统反应釜通过油浴进行加热促进反应过程,微通道反应器具有更好的控温效果,能够实现反应阶段精确的温度控制和时间控制,从而保证传质效率和反应的稳定性。

19、为更清楚地阐述本技术的结构特征和作用,下面结合附图与具体实施例来对本技术进行详细说明。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,包括:多元醇储存罐(1)和异氰酸酯储存罐(6),所述多元醇储存罐(1)和所述异氰酸酯储存罐(6)用于储存待反应的物料;

2.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述多元醇储存罐(1)和所述混合器(12)之间还设置有脱水装置(3),所述脱水装置(3)连接有真空泵(4),所述脱水装置(3)用于将多元醇进行高温脱水。

3.根据权利要求2所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述多元醇储存罐(1)和所述脱水装置(3)之间设置有第一高粘度泵(2),所述脱水装置(3)和所述混合器(12)之间设置有第二高粘度泵(5),所述第一高粘度泵(2)和所述第二高粘度泵(5)用于将多元醇泵入所述混合器(12)中。

4.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述异氰酸酯储存罐(6)和所述混合器(12)之间还设置有高温泵(7),所述高温泵(7)用于将熔融状态的异氰酸酯泵入所述混合器(12)中。

5.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述异氰酸酯储存罐(6)连接有第一高温机(8),所述混合器(12)连接有第二高温机(9),所述第一连续流微反应器(13)连接有第三高温机(10),所述第二连续流微反应器(14)连接有第四高温机(11),所述第一高温机(8),所述第二高温机(9),所述第三高温机(10)和所述第四高温机(11)用于保持反应容器的温度恒定。

6.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述混合器(12)包括分散相(121)和流动相(122),所述分散相(121)设置于所述流动相(122)上方,所述分散相(121)用于将异氰酸酯分散为数十股后与下方所述流动相(122)中的多元醇充分混合。

7.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述第一连续流微反应器(13)和所述第二连续流微反应器(14)内部的反应通道设置有多组弯道,所述弯道用于提高传质效率。

8.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述成品储存罐(15)包括储存腔体,所述储存腔体上方设置有上封头(153),所述上封头(153)贯穿设置有物料进口(151)和氮气进口(152),所述储存腔体下方一侧设置有物料出口(158)。

9.根据权利要求8所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述储存腔体外侧设置有换热夹套(156),所述换热夹套(156)一侧底部设置有导热油进口(155),所述换热夹套(156)另一侧顶部设置有导热油出口(154)。

10.根据权利要求8所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述储存腔体通过所述氮气进口(152)连接有氮气钢瓶(16),所述氮气钢瓶(16)用于提供氮气,避免产物接触空气并进行加压排料。

...

【技术特征摘要】

1.一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,包括:多元醇储存罐(1)和异氰酸酯储存罐(6),所述多元醇储存罐(1)和所述异氰酸酯储存罐(6)用于储存待反应的物料;

2.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述多元醇储存罐(1)和所述混合器(12)之间还设置有脱水装置(3),所述脱水装置(3)连接有真空泵(4),所述脱水装置(3)用于将多元醇进行高温脱水。

3.根据权利要求2所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述多元醇储存罐(1)和所述脱水装置(3)之间设置有第一高粘度泵(2),所述脱水装置(3)和所述混合器(12)之间设置有第二高粘度泵(5),所述第一高粘度泵(2)和所述第二高粘度泵(5)用于将多元醇泵入所述混合器(12)中。

4.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述异氰酸酯储存罐(6)和所述混合器(12)之间还设置有高温泵(7),所述高温泵(7)用于将熔融状态的异氰酸酯泵入所述混合器(12)中。

5.根据权利要求1所述的一种实验室内连续制备聚氨酯反应系统,其特征在于,所述异氰酸酯储存罐(6)连接有第一高温机(8),所述混合器(12)连接有第二高温机(9),所述第一连续流微反应器(13)连接有第三高温机(10),所述第二连续流微反应器(14)连接有第四高温机(11),所述第一高温机(8),所述第二高温机(9),所述第三高温机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:高旭张义井健
申请(专利权)人:上海蒂姆新材料科技有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1