一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，其解决了现有方法生产过程中需要大量高温水洗、排出废水需处理、成品干燥时间长、纯度不高、溶剂回收率低且需要二次脱水的问题技术问题，其设有本实用新型专利技术的技术方案是：一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，设有依次联接的聚合反应釜、连续离心过滤器、精密过滤器、造粒系统、切粒机和包装机。造粒系统包括造粒机、控温装置、脱液口、溶剂罐、冷凝器和真空机组。本实用新型专利技术主要用于聚砜、聚醚砜、聚苯砜等高分子材料生产。 1

An industrial production device for polysulfone series polymer materials

The utility model relates to an industrial production device for polysulfone series polymer materials, which solves the technical problems that the existing methods need a large number of high temperature water washing, waste water treatment, long drying time, low purity, low solvent recovery rate and two dehydration problems, which are provided with the utility model. The technical scheme is as follows: a polysulfone series polymer material industrial production device, which has a polymerizing reaction kettle, a continuous centrifugal filter, a precision filter, a granulation system, a granulator and a packing machine. Granulating system includes granulator, temperature control device, liquid outlet, solvent tank, condenser and vacuum unit. The utility model is mainly used for the production of polymer materials such as polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfone, etc. One

【技术实现步骤摘要】
一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置
本技术涉及高分子材料领域，具体地说是一种涉及聚砜、聚醚砜、聚苯砜等高分子材料生产装置。
技术介绍
聚砜系列产品是高分子聚合物，主要为聚砜、聚醚砜、聚苯砜，是一种无定形、热塑性树脂。其特性是：力学性能优异、刚性大、耐磨、高强度等，由于其良好的特性，聚砜系列产品已被广泛应用于医疗器械、航天航空、电子等高端领域。聚砜系列产品聚合过程主要原料包括4，4'-二氯二苯砜、双酚A、双酚S、4，4’–联苯二酚、氢氧化钠、碳酸钾或碳酸氢钾等，在溶剂中聚合，常用溶剂有二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜等，可选择甲苯、二甲苯、氯苯等作为脱水剂，用单体或氯甲烷封端，聚合结束后进行聚合物的后处理。目前聚砜高分子材料生产后处理方法是水煮法。公开日为2016年06月22日专利申请号：CN201610141437.6的中国专利技术专利，公开了一种聚醚砜高分子材料生产方法：聚醚砜高分子材料聚合完成后，用氮气加压将聚醚砜溶液直接压入盛有水溶液的密闭的热分散纯化器中。聚醚砜溶液通过分布器以一定直径的细流进入水中，分散到水溶液中聚醚砜因溶剂溶于水溶液中而变成细长的固体，然后被带破碎功能的搅拌器分裂为一定长度的颗粒。一定长度的颗粒中仍包裹的无机盐粒子，去除无机盐粒子需经4次以上的高温、大量的水洗，造成产品纯度不高，高能耗废水处理又会造成环境的污染。溶剂经蒸馏可以回收溶剂，但溶剂回收率低，回收溶剂的含水率比较高，一般需要二次脱水后套用。干燥设备常采用鼓风干燥、真空干燥、真空螺带式干燥，干燥过程只是脱除水分，并不能提高产品的纯度，水的干燥时间长，增加了生产成本。
技术实现思路
本技术就是为了解决现有方法生产过程中需要大量高温水洗、排出废水需处理、成品干燥时间长、纯度不高、溶剂回收率低且需要二次脱水的问题，提出一种生产过程中无需高温水洗、无需干燥、无废水排出、溶剂回收率高、成品纯度高、性能稳定的聚砜系列高分子材料工业化生产装置。本技术的技术方案是：一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，设有依次联接的聚合反应釜、连续离心过滤器、精密过滤器、造粒系统、切粒机和包装机。造粒系统包括造粒机、控温装置、脱液口、溶剂罐、冷凝器和真空机组。优选地，造粒系统还包括脱灰口、脱灰吸收罐和水冷装置。优选地，聚合反应釜为带有蒸馏系统的搪瓷反应釜或不锈钢反应釜。优选地，连续离心过滤器为卧螺试沉降离心机，卧式螺旋卸料过滤离心机，平板式刮刀卸料自动离心机。优选地，精密过滤器为钛棒过滤器，布袋式过滤器。优选地，造粒机为双螺杆或单螺杆造粒机。采用本技术装置可以减少现有工艺粉碎、洗涤、干燥、溶剂回收加工工序。溶剂回收率高，无污染，溶剂回收率由现有的75％左右提高到95％，回收的溶剂可以直接再利用，无需回收加工，且没有污染物排出；聚砜高分子材料纯度高、灰分少，聚砜高分子材料灰分由现有技术的0.2％降到0.01～0.03％，热变形温度更高，性能更稳定。附图说明图1是本技术的工艺流程图；图2是本技术造粒系统的示意图。附图符号说明：1.驱动系统；2.造粒机；3.进料口；4.脱液口；5.冷凝器；6.溶剂灌；7.真空机组；8.脱灰吸收罐；9.脱灰口；10.水冷装置；11.控温系统。具体实施方式一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，设有聚合反应釜、连续离心过滤器、盐干燥器、过滤缓冲罐、精密过滤器、离心泵、清液缓冲罐、造粒系统、切粒机和包装机。造粒系统包括造粒机2、控温装置11、脱液口4、溶剂罐6、冷凝器5、脱灰口9、脱灰吸收罐8、水冷装置10和真空机组7。聚合反应釜为带有蒸馏系统的搪瓷反应釜或不锈钢反应釜。连续离心过滤器为卧螺试沉降离心机，卧式螺旋卸料过滤离心机，平板式刮刀卸料自动离心机。精密过滤器为钛棒过滤器，布袋式过滤器。造粒机为双螺杆或单螺杆造粒机。聚砜等高分子材料聚合反应结束后，向聚合釜中加入与聚合反应溶剂相同的低水分溶剂，用于降低反应温度，并终止聚合反应。将稀释的聚合溶液通过釜底管线进入连续离心过滤器，利用高速旋转的离心力，分离过滤去除反应的副产物、未反应的成盐剂及机械杂质等大颗粒杂质；初步过滤的聚合溶液经过过滤液缓冲罐进入精密过滤器，过滤掉微小杂质，最终得到高纯度的聚合液。高纯度的聚合液通过离心泵进入清液缓冲罐后流入造粒系统，聚合液进入造粒系统经过脱液、脱灰后，被造粒机挤出拉丝、冷却成条状固体，条状固体进入切粒机造粒，最后完成包装。造粒系统分脱液段、脱灰造粒段。脱液段包括造粒机2、脱液口4、冷凝器5、溶剂灌6、真空机组7和控温系统11，脱液段温度分多段，温度逐级递增，温度在80-220℃，蒸发的溶剂经多个脱液口4进入冷凝器5冷凝成液体，冷凝成液体的溶剂进入溶剂罐6，溶剂罐6链接真空机组7，溶剂回收过程在真空下进行。脱灰造粒段包括造粒机2、真空机组7、脱灰吸收罐8、脱灰口9、水冷装置10、控温系统11，脱灰造粒段温度分多段，温度逐级递增，温度在220-350℃，脱灰口9接入脱灰吸收罐8及真空机组7，在真空下脱掉小分子、未反应的单体及低聚物。下面结合实施例对本技术做进一步描述。实施例一：在2000L聚合反应釜中加入4、4-二氯二苯砜210公斤、双酚S183公斤、氢氧化钾80公斤、溶剂二甲基亚砜1200L，甲苯150公斤，通入氮气，升温于130℃开始回流，随着脱水量的增加，温度逐渐升高至175℃时，聚合体系中水基本移除彻底，此时聚合液内温升至180℃，并保持180℃至获得需要分子量的聚醚砜溶液。当聚醚砜聚合溶液达到目标分子量时，快速向釜内加入二甲基亚砜150L，聚醚砜溶液温度降至150℃。将稀释的聚合液通过釜底管线进入连续、封闭、沉降式离心机，过滤去除反应的副产物、未反应的成盐剂及机械杂质等大颗粒杂质；聚合溶液再经精密过滤器，过滤掉微小杂质，最终得到高纯度的聚合液。聚合液进入螺杆挤出机，脱液段温度又分四段，温度逐级递增，一段温度90±5℃、二段温度120±5℃、三段温度160±5℃、四段温度180±5℃，蒸发的溶剂经多个排气口进入冷凝器冷凝成液体，冷凝成液体的溶剂进入溶剂接收罐。脱灰造粒段温度又分八段，温度逐级递增，一段温度240±5℃、二段温度250±5℃、三段温度260±5℃、四段温度270±5℃、五段温度280±5℃、六段温度300±5℃、七段温度310±5℃、八段温度320±5℃，脱灰口接入脱灰吸收罐及真空泵，脱掉小分子、未反应的单体及低聚物。螺杆挤出拉丝、冷却、造粒、包装。经检测聚醚砜灰分为0.01％，热变形温度203℃(1.82MPa)。实施例二：在2000L聚合反应釜中加入氯苯、二甲基亚砜1200L、双酚A160公斤，通入氮气，升温40℃加入氢氧化钠60公斤，升温于115℃开始回流。随着脱水量的增加，温度逐渐升高至155℃，聚合体系中水基本移除彻底，降温120℃，加入4、4-二氯二苯砜201公斤，此时聚合液内温升至160℃，保持160℃至获得具有一定分子量的聚砜溶液。快速加入二甲基亚砜650L，聚砜溶液温度降至130℃，此时产物与总溶剂的比例为28.5％。将稀释的聚合液通过釜底管线进入连续、封闭、沉降式离心机，过滤去除反应的副产物、未反应的成盐剂及机械杂质等大颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，其特征是：其设有依次联接的聚合反应

【技术特征摘要】
1.一种聚砜系列高分子材料工业化生产装置，其特征是：其设有依次联接的聚合反应釜、连续离心过滤器、精密过滤器、造粒系统、切粒机和包装机；所述造粒系统包括造粒机、控温装置、脱液口、溶剂罐、冷凝器和真空机组。2.根据权利要求1所述的聚砜系列高分子材料工业化生产装置，其特征在于：所述造粒系统还包括脱灰口、脱灰吸收罐和水冷装置。3.根据权利要求1或2所述的聚砜系列高分子材料工业化生产装置，其特征在于：所述聚合反应釜为带有蒸馏...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳丽，王成，李家旺，
申请(专利权)人：威海帕斯砜新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37