一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備和粉碎方法
2023-06-09 08:34:21 1
一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備和粉碎方法
【專利摘要】本發明提供一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備，包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；所述粉碎泵機組包括串聯連接的2-8臺粉碎泵。本發明還提供用所述設備粉碎聚四氟乙烯樹脂的方法。本發明提及的每臺粉碎泵均可安裝1～6組磨盤，所述磨盤是由相互嵌套的定、轉子磨齒盤構成，根據定子隔盤磨齒與轉盤磨齒的間隙大小，磨盤可分為Ⅰ(粗)、Ⅱ(中)、Ⅲ(細)三級。通過改變每臺粉碎泵的磨盤個數和級數以及串聯的粉碎泵個數可以方便直接地得到不同粒徑的物料。
【專利說明】一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備和粉碎方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於粉碎設備領域，具體來說涉及含氟聚合物的粉碎設備和粉碎方法。
【背景技術】
[0002]聚四氟乙烯是一種性能優異的工程塑料，俗稱「塑料王」，它是由四氟乙烯單體聚合而成。它能耐老化，耐高低溫、有優良的耐腐蝕性、較好的電絕緣性和良好的潤滑性，被各行業廣泛應用。
[0003]美國杜邦公司的Plunkett在1938年首先合成得到了聚四氟乙烯。隨著合成技術的發展，如今，聚四氟乙烯的聚合方法主要有懸浮聚合和分散聚合，所得的樹脂分別稱為懸浮樹脂和分散樹脂，懸浮聚四氟乙烯樹脂呈纖維狀或絲狀或為具有絲狀懸重物的顆粒，用這種粗聚合物進行加工困難很大，因為其流動性差，堆積密度低且平均粒徑過大，一般在1500um以上，因此，需要對其進行粉碎。根據粉碎得到樹脂粒徑的大小，可分為中粒度聚四氟乙烯和細粒度聚四氟乙烯，中粒度聚四氟乙烯的平均粒徑為180±80um，細粒度聚四氟乙烯樹脂的平均粒徑為30±20um。
[0004]目前，國內生產聚四氟乙烯樹脂粉末的方法主要有兩段，第一段是將聚合反應釜出的聚四氟乙烯粗料粉碎成中粒度聚四氟乙烯粉末；第二段是將中粒度聚四氟乙烯粉末加工成細粒度聚四氟乙烯樹脂。一般地，第一段主要是通過搗碎桶進行搗碎完成，第二段主要是通過氣流粉碎完成。這種生產工藝不僅生產成本高，而且容易使物料受到汙染，影響產品質量。
[0005]中國專利CN1100803C公開了一種「懸浮法聚四氟乙烯用搗碎裝置」，其採用由螺旋槳葉、剪切刀和離心漿構成的複式攪拌器，通過攪拌器的高速旋轉，對物料進行高速衝擊、剪切和粉碎，從而得到粒徑為0.05?0.2mm的聚四氟乙稀樹脂。但是，其缺點是產品粒子形態和粒徑分布不均勻，不便於後續加工，且能耗高、噪音大。
【發明內容】
[0006]針對本領域存在的不足之處，本發明的目的是提出一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備。
[0007]本發明的另一目的是提出使用所述設備粉碎聚四氟乙烯樹脂的方法。
[0008]本發明上述的目的通過以下技術方案來實現:
[0009]一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備，包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；所述粉碎泵機組包括串聯連接的2-8臺粉碎泵。
[0010]其中，所述粉碎泵為剪切式粉碎泵，所述粉碎泵設置1?6組磨盤，所述磨盤是由相互嵌套的定、轉子磨齒盤構成，根據定子隔盤磨齒與轉盤磨齒間隙大小，磨盤可分為I (粗)、Π (中)、ΙΙΙ (細)三級。
[0011]優選地，所述粉碎泵機組包括串聯連接的5-8臺粉碎泵，每個粉碎泵設置3個磨盤，第一臺粉碎泵的磨盤均為I級，第二臺粉碎泵的磨盤為1、I1、II級，第三臺粉碎泵的磨盤為I1、II1、III級，第四臺及之後的粉碎泵的三個磨盤均為III級。
[0012]一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎方法，使用本發明所述的粉碎設備，包括步驟:
[0013]1)將懸浮法聚合得到的聚四氟乙烯樹脂加入水進行水處理，然後將所得混合物溫度控制為0°c?50 °C ；
[0014]2)啟動粉碎泵機組，物料以8?10m3/h的流量進入粉碎泵機組進行粉碎，物料在粉碎的過程中溫度控制在0°C?50°C ;
[0015]3)物料粉碎完畢後，關閉粉碎泵機組電源，粉碎後的物料輸送到待乾燥貯槽中再次進行水處理，然後經過乾燥系統進行乾燥，最終得到成品。
[0016]優選地，所述步驟1)中，水處理溫度範圍為60°C?100°C，水處理時間範圍為30min?90min，水料質量比控制在1:1?4:1。
[0017]進一步優選地，水處理溫度為80°C?90°C ;水處理時間為40min?60min。
[0018]步驟1)中，水處理之後將所得混合物溫度控制為0°C?20°C。
[0019]其中，所述步驟2)中，物料在粉碎的過程中溫度控制在0°C?20°C。
[0020]其中，所述步驟3)中，水處理的水料質量比範圍為1:1?2:1，水處理溫度為40°C?90°C。
[0021]優選地，水處理的水料質量比範圍為2:1 ;水處理溫度為60°C?90°C。
[0022]本發明的有益效果:
[0023]1.每臺粉碎泵均可安裝1?6組磨盤，所述磨盤是由相互嵌套的定、轉子磨齒盤構成，根據定子隔盤磨齒與轉盤磨齒的間隙大小，磨盤可分為I (粗)、11 (中)、111(細)三級。因此，通過改變每臺粉碎泵的磨盤個數和級數以及串聯的粉碎泵個數可以方便直接地得到不同粒徑的物料。
[0024]2.生產過程中操作簡便，且生產效率高、能耗低、噪音小、產品質量穩定。
[0025]3.粉碎泵易拆卸清洗、更換配件方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明實施例3聚四氟乙烯粉碎設備流程圖。1為反應釜，2為水處理貯槽，3為粉碎泵機組，4為待乾燥貯槽，5為乾燥系統，6為成品。
【具體實施方式】
[0027]以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0028]實施例所用粉碎泵均安裝3組磨盤，其中，I級磨盤中定子隔盤磨齒與轉盤磨齒間隙為1_ ； II級磨盤中定子隔盤磨齒與轉盤磨齒間隙為0.7mm ;III級磨盤中定子隔盤磨齒與轉盤磨齒間隙為0.4mm。
[0029]實施例1
[0030]進行粉碎的系統包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；其中粉碎泵機組使用1臺粉碎泵，按照進料順序，其所用磨盤級數分別為1、I1、III級。
[0031]懸浮法聚合反應製備聚四氟乙烯樹脂。聚合下料後，在水處理貯槽中按質量比為2:1的水料比加入去離子水，啟動水處理貯槽攪拌進行水處理，待水處理溫度在80°C下經過40min後，即對物料進行降溫，待料溫降為20°C時，開啟單臺粉碎泵電源進行粉碎，粉碎後的物料被輸送至待乾燥貯槽中再次進行水處理，水料比2:1，在60°C條件下攪拌30min，然後進入乾燥系統進行乾燥。測定乾燥後物料的平均粒徑為500 μ m，含水量為0.03%。
[0032]實施例2
[0033]粉碎系統包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；其中粉碎泵機組包括串聯連接的4臺粉碎泵，按照進料順序，第一臺粉碎泵的三個磨盤均為I級，第二臺粉碎泵的磨盤為1、I1、II級，第三臺粉碎泵的磨盤為ΙΙ、ΠΙ、ΠΙ級，第四臺粉碎泵的三個磨盤均為III級。
[0034]懸浮法聚合反應製備聚四氟乙烯樹脂。聚合下料後，在水處理貯槽中按水料質量比為2:1加入去離子水，啟動水處理貯槽攪拌進行水處理，待水處理溫度在80°C下達40min後，即對物料進行降溫，待料溫降為20°C時，開啟4臺串聯的粉碎泵電源進行粉碎，粉碎後的物料被輸送至待乾燥貯槽中再次進行水處理，水處理條件同實施例1，然後進入乾燥系統進行乾燥。測定乾燥後物料的平均粒徑為180 μ m，含水量為0.02%。
[0035]實施例3
[0036]參見圖1，粉碎系統包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；其中粉碎泵機組包括串聯連接的8臺粉碎泵，每個粉碎泵裝三個磨盤；按照進料順序，第一臺粉碎泵的磨盤均為I級，第二臺粉碎泵的磨盤為1、I1、II級，第三臺粉碎泵的磨盤為I1、II1、III級，後五臺粉碎泵的磨盤均為III級。
[0037]懸浮法聚合反應製備聚四氟乙烯樹脂。聚合下料後，在水處理貯槽中按水料質量比為2:1加入去離子水，啟動水處理貯槽攪拌進行水處理，待水處理溫度為80°C、水處理時間到達40min後，即對物料進行降溫，待料溫降為5°C時，開啟8臺串聯的粉碎泵電源進行粉碎，粉碎後的物料被輸送至待乾燥貯槽中再次進行水處理，水處理的條件同實施例1，然後進入乾燥系統進行乾燥。測定乾燥後物料的平均粒徑為40 μ m，含水量為0.02%。
[0038]由此可見，粉碎泵機組可以順利地對懸浮法聚四氟乙烯樹脂進行粉碎，並且得到質量穩定的平均粒徑為40?500 μπι的粉料。
[0039]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎設備，其特徵在於，包括順次連接的水處理貯槽、粉碎泵機組、待乾燥貯槽、乾燥系統；所述粉碎泵機組包括串聯連接的2-8臺粉碎泵。
2.根據權利要求1所述的粉碎設備，其特徵在於，所述粉碎泵為剪切式粉碎泵，所述粉碎泵設置I?6組磨盤，所述磨盤是由相互嵌套的定、轉子磨齒盤構成，磨盤由定子隔盤磨齒與轉盤磨齒間隙大小進行分級。
3.—種懸浮法聚四氟乙烯樹脂的粉碎方法，使用權利要求1或2所述的粉碎設備，包括步驟: 1)將懸浮法聚合得到的聚四氟乙烯樹脂加入水進行水處理，然後將所得混合物溫度控制為(TC?500C ； 2)啟動粉碎泵機組，物料以8?10m3/h的流量進入粉碎泵機組進行粉碎，物料在粉碎的過程中溫度控制在0°C?50°C ; 3)物料粉碎完畢後，關閉粉碎泵機組電源，粉碎後的物料輸送到待乾燥貯槽中再次進行水處理，然後經過乾燥系統進行乾燥，最終得到成品。
4.根據權利要求3所述的粉碎方法，其特徵在於，所述步驟I)中，水處理溫度範圍為60。。?100°C，水處理時間範圍為30min?90min，水料質量比控制在1:1?4:1。
5.根據權利要求4所述的粉碎方法，其特徵在於，水處理溫度為80°C?90°C;水處理時間為40min?60min。
6.根據權利要求3-5任一所述的粉碎方法，其特徵在於，水處理之後將所得混合物溫度控制為O °C?20 °C。
7.根據權利要求3所述的粉碎方法，其特徵在於，所述步驟2)中，物料在粉碎的過程中溫度控制在O °C?20 °C。
8.根據權利要求3所述的粉碎方法，其特徵在於，所述步驟3)中，水處理的水料質量比範圍為1:1?2:1，水處理溫度為40°C?90°C。
9.根據權利要求8所述的粉碎方法，其特徵在於，水處理的水料質量比範圍為2:1;水處理溫度為60 °C?90 °C。
【文檔編號】B02C21/00GK104437805SQ201410722577
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】段紹書, 黃偉檳, 金永良, 蔡勇, 王波, 葉飛楊 申請人:中昊晨光化工研究院有限公司