一种氟橡胶脱水工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种氟橡胶脱水工艺，属于有机化学技术领域。本发明专利技术采用了水浴加热软化‑水中压延脱水‑微波复合干燥这三个步骤对氟橡胶进行脱水处理，最终得到含水率≤0.1 wt%的成品。同时采用本发明专利技术所述方法气化脱水量小、强度低、节约能源，干燥效率高、速度快、周期短，这种低强度、快速地干燥还能有效防止物料变色、品质下降。采用本发明专利技术所述方法脱水得到的氟橡胶水分低≤0.1wt%、色纯白不泛黄，拉伸强度和伸长率等应用指标均优于传统干燥。

Dehydration process of fluorine rubber

The invention discloses a fluorine rubber dehydration process, which belongs to the field of organic chemistry technology. The invention adopts three steps of water bath heating softening, water calendering dehydration and microwave compound drying to dehydrate fluororubber, and finally obtains the finished product with moisture content less than 0.1 wt%. At the same time, the method has the advantages of small amount of gasification and dehydration, low strength, energy saving, high drying efficiency, high speed and short cycle, and the low strength and fast drying can effectively prevent material discoloration and quality degradation. The water content of the fluororubber dehydrated by the method is lower than 0.1wt%, the color pure white does not yellowing, and the application indexes such as tensile strength and elongation are superior to the traditional drying.

【技术实现步骤摘要】
一种氟橡胶脱水工艺
本专利技术涉及一种氟橡胶脱水工艺，属于有机化学
，具体来说，涉及合成高分子化学
的氟橡胶处理技术。
技术介绍
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上连接有氟原子的一种合成高分子弹性体。该类新型高分子材料具有耐热、耐油、耐溶剂、耐强氧化剂等特性，并且有良好的物理机械性能，成为现代工业尤其是高
中不可缺少和替代的基础材料，广泛用于国防、军工、航空航天、汽车、石油化工等诸多领域。目前世界氟橡胶产量60%以上用于汽车工业，但随着国内外各种特种工业及航空航天技术的快速发展，对氟橡胶的基础性能要求也越来越来高，其中以含水率为最关键的因素之一。氟橡胶是一种高分子胶体材料，其中所含水分可分为两类，一类是附着在表面的表水；另一类是分散包裹在胶体内的内部水，由于氟橡胶本身不透水、而且致密、有弹性，可形成封闭结构，即使内部水已气化也难以从胶体中脱离出来，因此内部水极难被脱除。即使，使用真空烘箱，真空负压对脱除内部水的帮助也很有限。而常规提高温度的方法，虽然可提高水蒸汽内能，使之而易于脱除，但通常情况下高温会使氟橡胶释放出氢氟酸、氯化氢等强腐蚀性气体，这些强腐蚀性气体会引起氟橡胶中残留的金属离子、其它杂质发生氧化或炭化，而引起胶料颜色发黄变深、品质下降，同时这些强腐蚀性气体也极易造成设备损坏。此外,过多的人工接触也存在着杂质引入物料这方面的隐患，而且生产连续性差，生产工艺难以控制，产品质量不稳定。通常，氟橡胶是在水介质中聚合而成的，因此产物中含有大量水，一般含水率为65～70wt%；即使经过离心脱水，仍高达30～45wt%。众所周知，残余水对氟橡胶品质影响极大，通常要求干燥到0.1wt%以下。后序如采用传统的烘箱脱掉这部分水，不仅所需能耗高、干燥周期还长达36小时。国家知识产权局于2014年03月26日公开了申请号为CN201310674094.6,名称为一种氟橡胶脱水工艺的专利技术专利,公开了一种新的氟橡胶脱水工艺，采用双阶式螺杆挤出机，步骤依次包括：凝聚后的不规则带水橡胶粒先通过离心初脱水，然后初脱水的湿橡胶粒进入第一阶推进式挤压机；经过推进式挤压机脱水挤出的橡胶经过挤出螺杆头部特殊的齿形螺纹被切割成适当大小的尺寸，并直接喂入第二阶膨胀式干燥挤出机进行挤出干燥；最后氟橡胶含水率最少可达0.10wt%。本专利技术的氟橡胶脱水工艺步骤简单、操作条件温和，大大降低了传统工艺的干燥成本，可得到性能优异的干燥氟橡胶产品。国家知识产权局于2008年07月30日公开了申请号为CN200710116314.8,名称为一种新型氟橡胶后处理工艺的专利技术专利,公开了一种新型的氟橡胶后处理工艺，属于氟橡胶处理
工艺步骤如下：将凝聚洗涤合格的氟橡胶直接放入到螺杆挤出机的进料口，氟橡胶先经过螺杆挤出机的挤出脱水机构，通过螺杆的旋转，将氟橡胶不断向前输送并分离排出氟橡胶中的水分，时间2-4min；带有少量水分的氟橡胶进入螺杆挤出机的升温脱水干燥机构，随着螺杆的旋转氟橡胶不断前移，干燥、脱挥时的温度控制在85～115℃，时间6-10min，脱去氟橡胶内残留的水分和极少数的挥发分；已排除挥发分的氟橡胶被送入螺杆挤出机的剪切、塑炼机构，塑炼时的温度控制在40～60℃内，时间3-5min，塑炼完成，从螺杆挤出机的口模挤出片状或颗粒状氟橡胶成品；将氟橡胶成品包装入库。上述现有技术虽然实现了较快的连续干燥，但仍存在局部温度较高的问题，同样会使氟橡胶释放出大量腐蚀性极强的氢氟酸、氯化氢等，使氟橡胶颜色发黄变深、品质下降；同时对设备造成破坏，特别是对主设备挤出螺杆的腐蚀，不仅使设备无法稳定运行，同时腐蚀脱落的金属杂质还会被大量地引入物料，严重破坏产品质量。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的问题，提出了一种氟橡胶脱水工艺，实现了氟橡胶在脱水工艺中气化脱水量小、强度低、节约能源，干燥效率高、速度快、周期短，有效防止物料变色、品质下降的目的。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种氟橡胶脱水工艺，包括以下步骤：A.水浴加热软化将氟橡胶湿料浸泡在无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3barg；氟橡胶特别是门尼粘度较高的类型，不加热直接压，不仅压起来费劲，更重要的是压后容易呈渣状、不成片，这样压延脱水效果就会很差。通常规定的无离子水电导率为0.1~1us/m，但本专利技术中的无离子水会不断吸收物料中的氢氟酸、氯化氢、以及其它杂质，所以要求体系中与物料接触的无离子水电导率被控制在≤200us/cm以内，并且越低越好。B.水中压延脱水将经步骤A处理的氟橡胶湿料投入压延设备进行对辊压延，压延得到厚度为0.2～3.0mm的薄片；所述压延设备置于无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40℃～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3barg；C.微波复合干燥将步骤B中的薄片放入微波干燥设备中干燥，干燥1～10min得到氟橡胶成品；干燥过程中向微波干燥设备中馈入微波，同时向微波干燥设备中通入热干气体。本专利技术步骤A和步骤B中的无离子水体系为循环体系，连接有无离子水净化装置，用以保证无离子水体系中的无离子水处于低离子浓度状态。本专利技术步骤A和步骤B中的无离子水体系连接有无离子水加热装置，用于对无离子水体系进行加热，让无离子水体系的温度处于固定的温度区间内。本专利技术步骤A中的水浴时间为3～30min；步骤B中的压延时间为1～10min；步骤C中的干燥时间为1～8min。进一步地，本专利技术步骤A中的氟橡胶湿料的含水率为30～45wt%。进一步地，本专利技术经过步骤B得到的薄片的内部含水率为0.5～5wt%。进一步地，本专利技术经过步骤C得到的氟橡胶成品的含水率≤0.1wt%。进一步地，本专利技术在上述步骤C中微波复合干燥后得到氟橡胶成品，后续根据需要将氟橡胶成品进行进一步处理，例如可将其压成2～10mm胶片，再整形、包装即可。本专利技术步骤C中通入热干气体的温度为80～140℃。进一步地，本专利技术所述的热干气体为热干空气、热干氮气、热干二氧化碳或者热干惰性气体。本专利技术通过空气干燥机对已吸潮的湿气体进行干燥处理，或补充干气体稀释湿气体使之成为吸水不饱和的干气体。本专利技术通过空气加热器对干气体加热形成热干空气。本专利技术步骤A所述的氟橡胶湿料的门尼粘度为5～200。进一步的，针对一些特种的类似本专利技术所述氟橡胶的材料，可能无法承受较高的加工温度，因此步骤A、步骤B的无离子水体系温度下限可降至20℃以下，步骤C的热干气体温度下限可降至20℃以下。本专利技术带来的有益效果有：（一）本专利技术采用了水浴加热软化-水中压延脱水-微波复合干燥这三个步骤对氟橡胶进行脱水处理。首先将氟橡胶经过水浴加热软化，将氟橡胶湿料热透，然后进行水中压延。水中压延处理后的薄片内部含水率与压延成片的厚度成正相关性，成片厚度薄含水率越低；但是门尼粘度较高的氟橡胶较难压成薄片，提高步骤水浴加热软化和水中压延脱水的水温可适当降低压延难度、可压出相对较薄的片，因此步骤A水浴加热软化和步骤B水中压延脱水的水温对脱水效果有间接影响。通过在微波复合干燥步骤中，调节热干空气温度、微波作用时间进行补偿，物料含水率较高时，通过提高风温、延长干燥时间，最终得到含水率≤0.10wt%的成品。即水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟橡胶脱水工艺，包括以下步骤：A.水浴加热软化将氟橡胶湿料浸泡在无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3bar g；B.水中压延脱水将经步骤A处理的氟橡胶湿料投入压延设备进行对辊压延，压延得到厚度为0.2～3.0mm的薄片；所述压延设备置于无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40℃～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3bar g；C.微波复合干燥将步骤B中的薄片放入微波干燥设备中干燥，得到氟橡胶成品；干燥过程中向微波干燥设备中馈入微波，同时向微波干燥设备中通入热干气体。

【技术特征摘要】
1.一种氟橡胶脱水工艺，包括以下步骤：A.水浴加热软化将氟橡胶湿料浸泡在无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3barg；B.水中压延脱水将经步骤A处理的氟橡胶湿料投入压延设备进行对辊压延，压延得到厚度为0.2～3.0mm的薄片；所述压延设备置于无离子水体系中；所述无离子水体系的温度为40℃～140℃，所述无离子水体系的压力为0～3barg；C.微波复合干燥将步骤B中的薄片放入微波干燥设备中干燥，得到氟橡胶成品；干燥过程中向微波干燥设备中馈入微波，同时向微波干燥设备中通入热干气体。2.如权利要求1所述的氟橡胶脱水工艺，其特征在于：步骤A中的氟橡胶湿料的含水率为30～45wt%。3.如权利要求1所述的氟橡胶脱水工艺，其特征在于：经过步骤B得到的薄片的内部含水率为0.5～5wt%。4.如权利要求1所述的氟橡胶脱水工艺，其特征在于：经过步骤C得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昆，游俊，曾涛，廖丰杰，康琪，
申请(专利权)人：四川宏图普新微波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51