一种高粘度聚合物环型捏合反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种高粘度聚合物环型捏合反应器，该高粘度聚合物环型捏合反应器包括输送方向相反且采用各自独立的驱动机构驱动的两同向双轴捏合反应器，两同向双轴捏合反应器的起始端和末端分别通过连通管相连接使得两同向双轴捏合反应器的内腔构成循环内腔，且在其中一个同向双轴捏合反应器上设有进料口（3）且在另一个同向双轴捏合反应器上设有带阀门的出料口（4）；物料从进料口（3）进入两同向双轴捏合反应器构成的循环内腔中，至少经历进料口（3）至出料口（4）的剪切捏合后经出料口（4）输出或者在循环内腔中经历多个循环的剪切捏合后经出料口（4）输出。本发明专利技术的捏合反应器能够控制反应物料停留时间和高粘度高分子聚合物的转换率。

A high viscosity polymer ring kneading reactor

【技术实现步骤摘要】
一种高粘度聚合物环型捏合反应器
本专利技术属于高粘度聚合物的熔融聚合或脱挥
，具体地说是一种用于聚合或脱挥高分子聚合物的高粘度聚合物环型捏合反应器。
技术介绍
捏合机是对高粘度、弹塑性物料的捏合、混炼、硫化、聚合的理想设备。捏合机可用于生产硅橡胶、密封胶、热熔胶、食品胶基、医药制剂等。捏合机是一种特殊的混合搅拌设备。真空捏合机（VacuumKneader）是捏合机中的一种，主要是用于硅橡胶、玻璃胶、丁基胶、热熔胶等化工生产领域。捏合机通常由捏合系统、真空系统、加热系统、冷却系统和电器控制系统等几大部件组成。捏合反应器连续捏合机不但满足粉体工程的需要,还能解决粘稠物料的搅拌、均质。它实现了粉碎、搅拌、捏合、自清理、输送等多功能于一体,并能连续化生产作业。捏合机（Kneaderreactor）是一种混合搅拌机，通常用于高粘度体系下的反应，混合，干燥等工艺，尤其适用于高分子材料，即塑料制品的制备与加工。捏合机的作用是将各种组分进行混合，通过机械搅拌和外界加热，使各组分相互反应，或将轻质组分分离。在本体聚合高分子的工程实施中，单体和单体的混合物在极少量或完全没有溶剂稀释的情况下转化为高分子的聚合物，当高分子聚合物达到一定转化率后，聚合物粘度急剧上升，通常其粘度会从不足50Pa•s增加到1000Pa•s甚至更高，若采用传统的搅拌釜进行反应，在反应后期随着物料的粘度提高搅拌的效率迅速降低，反应体系中的传质与传热变得越发困难，聚合体系容易发生分子量分布变宽甚至爆聚的现象，无法完成高分子聚合物的界面更新、输送及出料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高粘度聚合物环型捏合反应器，以解决高粘度聚合物的聚合或脱挥工艺中的难出料物料的聚合和脱挥问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：该高粘度聚合物环型捏合反应器包括输送方向相反且采用各自独立的驱动机构驱动的两同向双轴捏合反应器，两同向双轴捏合反应器的起始端和末端分别通过连通管相连接使得两同向双轴捏合反应器的内腔构成循环内腔，且在其中一个同向双轴捏合反应器上设有进料口且在另一个同向双轴捏合反应器上设有带阀门的出料口；物料从进料口进入两同向双轴捏合反应器构成的循环内腔中，至少经历进料口至出料口的剪切捏合后经出料口输出、或者在循环内腔中经历多个循环的剪切捏合后经出料口输出。所述同向双轴捏合反应器的壳体上设有邻近出料口的取样口。所述的同向双轴捏合反应器中的螺杆上的螺纹包括输送螺纹、剪切螺纹和捏合螺纹，且剪切螺纹和捏合螺纹分布的区域位于输送螺纹分布的区域之间。自同向双轴捏合反应器的起始端至末端的螺杆上，依次分布有输送螺纹、剪切螺纹、捏合螺纹和输送螺纹。自同向双轴捏合反应器的起始端至末端的螺杆上，依次分布有输送螺纹、剪切螺纹、捏合螺纹、剪切螺纹、捏合螺纹和输送螺纹。所述的螺纹还包括用于提高物料停留时间的反向螺纹，反向螺纹设置在螺杆的起始端和/或螺杆的末端和/或剪切螺纹与捏合螺纹之间。所述的反向螺纹位于螺杆的起始端时，进料口位于反向螺纹后侧的输送螺纹处的同向双轴捏合反应器的壳体上。所述的螺纹还包括脱气螺纹，脱气螺纹所处的同向双轴捏合反应器的壳体上设有抽气口。所述的脱气螺纹位于螺杆的末端且脱气螺纹的前后侧至少有一侧为输送螺纹，脱气螺纹的螺距小于输送螺纹的螺距。所述同向双轴捏合反应器的壳体上设有真空接口。本专利技术相比现有技术有如下优点：本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器通过布置两个串联且能够构成循环的同向双轴捏合反应器，以解决反应物料停留时间短的问题和高粘度高分子聚合物转换率可控的问题，通过循环内腔的设置，解决了难出料物料的聚合和脱挥问题。本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器能够根据反应的种类不同、反应体系中反应物浓度不同、进料时的反应程度不同、对完成反应的时间要求不同确定螺杆的组态结构；且该螺杆的组态结构能够满足反应对停留时间、剪切速率及表面更新率的要求。本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器具有适宜的进料口以满足不同粘度或特定粘度的原料的加入，并能根据工艺要求在适当的位置增设第二、三甚至更多组分（如引发剂、终止剂、稳定计、偶联剂等）的加入口或脱挥口。本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器对于聚合反应尤其是本体聚合反应，具有良好的自清理能力且没有死角，能保证高粘物料的稳定输送以得到较窄的分子量分布并防止物料长时间停留在反应器中影响产品品质。附图说明附图1为本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器的结构示意图；附图2为本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器的螺杆结构示意图；附图3为本专利技术的高粘度聚合物环型捏合反应器的工作流程示意图。其中：1—第一同向双轴捏合反应器；2—第二同向双轴捏合反应器；3—进料口；4—出料口；5—螺杆；6—螺纹；61—输送螺纹；62—剪切螺纹；63—捏合螺纹；64—反向螺纹；65—脱气螺纹；7—真空接口。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1-3所示：一种高粘度聚合物环型捏合反应器，该高粘度聚合物环型捏合反应器包括输送方向相反且采用各自独立的驱动机构驱动的两同向双轴捏合反应器，两同向双轴捏合反应器分别为第一同向双轴捏合反应器1和第二同向双轴捏合反应器2，且第一同向双轴捏合反应器1位于第二同向双轴捏合反应器2的正上方，在第一同向双轴捏合反应器1的起始端设有进料口3且第一同向双轴捏合反应器1的末端通过一连通管与第二同向双轴捏合反应器2的起始端相连通、第二同向双轴捏合反应器2的末端通过另一连通管与第一同向双轴捏合反应器1的起始端相连通，使得第一同向双轴捏合反应器1和第二同向双轴捏合反应器2的内腔通过两连通管构成一循环内腔；且在第二同向双轴捏合反应器2的末端处设有带阀门的出料口4。上述驱动机构包括电动机、减速机、联轴器等部件，在图3中采用M1表示第一同向双轴捏合反应器1的驱动机构、采用M2表示第二同向双轴捏合反应器2的驱动机构。使用时，物料从第一同向双轴捏合反应器1上的进料口3进入两同向双轴捏合反应器构成的循环内腔中，至少经历进料口3至出料口4的剪切捏合后经出料口4输出、或者在循环内腔中经历多个循环的剪切捏合后经出料口4输出。进一步的说，该同向双轴捏合反应器中的螺杆5上的螺纹6包括输送螺纹61、剪切螺纹62和捏合螺纹63，且剪切螺纹62和捏合螺纹63分布的区域位于输送螺纹61分布的区域之间。螺纹6的组合结构有多种，下面简要列举几种：一、自同向双轴捏合反应器的起始端至末端的螺杆5上，依次分布有输送螺纹61、剪切螺纹62、捏合螺纹63和输送螺纹61；二、自同向双轴捏合反应器的起始端至末端的螺杆5上，依次分布有输送螺纹61、剪切螺纹62、捏合螺纹63、剪切螺纹62、捏合螺纹63和输送螺纹61；三、螺纹6还包括用于提高物料停留时间的反向螺纹64，反向螺纹64设置在螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：该高粘度聚合物环型捏合反应器包括输送方向相反且采用各自独立的驱动机构驱动的两同向双轴捏合反应器，两同向双轴捏合反应器的起始端和末端分别通过连通管相连接使得两同向双轴捏合反应器的内腔构成循环内腔，且在其中一个同向双轴捏合反应器上设有进料口（3）且在另一个同向双轴捏合反应器上设有带阀门的出料口（4）；物料从进料口（3）进入两同向双轴捏合反应器构成的循环内腔中，至少经历进料口（3）至出料口（4）的剪切捏合后经出料口（4）输出、或者在循环内腔中经历多个循环的剪切捏合后经出料口（4）输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：该高粘度聚合物环型捏合反应器包括输送方向相反且采用各自独立的驱动机构驱动的两同向双轴捏合反应器，两同向双轴捏合反应器的起始端和末端分别通过连通管相连接使得两同向双轴捏合反应器的内腔构成循环内腔，且在其中一个同向双轴捏合反应器上设有进料口（3）且在另一个同向双轴捏合反应器上设有带阀门的出料口（4）；物料从进料口（3）进入两同向双轴捏合反应器构成的循环内腔中，至少经历进料口（3）至出料口（4）的剪切捏合后经出料口（4）输出、或者在循环内腔中经历多个循环的剪切捏合后经出料口（4）输出。


2.根据权利要求1所述的高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：所述同向双轴捏合反应器的壳体上设有邻近出料口（4）的取样口。


3.根据权利要求1所述的高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：所述的同向双轴捏合反应器中的螺杆（5）上的螺纹（6）包括输送螺纹（61）、剪切螺纹（62）和捏合螺纹（63），且剪切螺纹（62）和捏合螺纹（63）分布的区域位于输送螺纹（61）分布的区域之间。


4.根据权利要求3所述的高粘度聚合物环型捏合反应器，其特征在于：自同向双轴捏合反应器的起始端至末端的螺杆（5）上，依次分布有输送螺纹（61）、剪切螺纹（62）、捏合螺纹（63）和输送螺纹（61）。


5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨胜华，刘绍川，杨岳，
申请(专利权)人：江苏胜开尔工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32