聚全氟乙丙烯乳液的連續凝聚以及在線高速乳凝析機

聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的共聚物,其不 僅基本保留瞭聚四氟乙烯優異的耐高溫性、耐腐蝕性、電性能和物理機械性能等, 還具有熱塑成型的特點,因而加工性能良好,用途廣泛。

現有的聚全氟乙丙烯工業化聚合方法主要有乳液聚合、溶液聚合。乳液聚合 由於操作簡單、反應速度快、設備利用率高、生產成本較低等優點而被廣泛采用。

采用乳液聚合方法制備的聚全氟乙丙烯樹脂,聚合乳液需要經過凝聚、洗滌、 烘幹等後處理工藝。凝聚工藝是一個乳液破乳的過程,目前采用的凝聚方法多是 采用機械攪拌破乳(加入或者不加凝聚劑)的方法,即通過對乳液進行高速攪拌, 使得高分子聚合物由於高速剪切、相互撞擊而形成體積較大的粒子從乳液中析出。

難點

目前聚全氟乙丙烯乳液的凝聚方法普遍存在以下兩方面問 題:

1)處理方式是間歇式,設備利用率低,不利於後續洗滌、幹燥、造粒工藝的 連續化進行;

2)凝聚前需用去離子水對乳液進行稀釋,生產成本增加,工藝復雜。

原理

在線凝析機是一種用於工業生產中產品的寧溪設備。它能高效、快速、均 勻地將一個相或多個相(液體、固體、氣體)進入到另一互不相溶的連續相(通常液 體)的過程。而在通常情況下各個相是互不相溶的。當外部能量輸入時,兩種物料 重組成為均一相。由於轉子高速旋轉所產生的高切線速度和高頻機械效應帶來的 強勁動能,使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠 壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用)。從而使相溶的固相、液相、氣相在相應成熟工藝 和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細的分散凝析,經過高頻的循環往復, 最終得到穩定的高品質產品。

操作過程

對由乳液聚合方法所制備的聚全氟乙丙烯乳液進行 連續凝聚,包括首先使用管道把盛放上述聚全氟乙丙烯乳液的容器和在線凝析機的入口相連,啟動上述管線式凝析機,調節管線式凝析機入口處閥門開度,聚 全氟乙丙烯乳液由入口進入管線式凝析機,經破乳凝聚後由出口進入下一工序, 後續乳液通過入口持續進入管線式凝析機,破乳凝聚後的產品持續從出口進入下 一工序,由此可實現連續凝聚。

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