一种水性树脂的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种水性树脂的制备工艺，制备工艺采用的装置包括乳化罐，乳化罐顶端设置有盖体，盖体上设置有进料口，乳化罐底部设置有出料口，盖体中央转动设置有上通管，乳化罐底部转动安装有与上通管同轴设置的下通管，上通管顶端与下通管底端之间设置有循环冷却组件，上通管底端与下通管顶端均连接有匀水圆盘，上下两个匀水圆盘之间设置有搅拌组件，搅拌组件包括均匀分布的多个搅拌杆。本发明专利技术利用乳化罐及搅拌组件并通过循环冷却组件使得原料始终都能控制在低温环境中进行混合乳化分散，能够更有效地控制乳化温度不高于水与

【技术实现步骤摘要】
一种水性树脂的制备工艺


[0001]本专利技术涉及水性树脂乳化制备
，尤其涉及一种水性树脂的制备工艺。

技术介绍

[0002]水性树脂是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型树脂体系。与水融合，形成溶液，待水挥发后，形成树脂膜材料。水性聚氨酯是水性树脂的典型代表，被广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂等等。
[0003]水性聚氨酯的制备方法通常可分为外乳化法和内乳化法两种。内乳化法又称自乳化法，是指在聚氨酯分子结构中引人亲水基团无需乳化剂即可使自身分散成乳液的方法，因此成为目前水性聚氨酯生产和研究采用的主要方法。内乳化法又可分为丙酮法、预聚体混合法、熔融分散法、酮亚胺/酮联氮法、保护端基乳化法。目前，预聚体混合法制备水性聚氨酯的制备工艺中，往往都会利用均质轴高速旋转对原料进行乳化分散，由于均质轴与原料的高速摩擦会产生热量导致乳化温度较高，一旦乳化温度超过水与
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NCO基团反应的临界点温度，就会使得
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NCO基团与水发生副反应而影响水性聚氨酯的制备，目前的乳化设备在搅拌乳化过程中的温控过程并不能满足高品质水性聚氨酯的制备需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水性树脂的制备工艺，旨在解决上述技术问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种水性树脂的制备工艺，所述制备工艺采用的装置包括乳化罐，所述乳化罐顶端设置有盖体，所述盖体上设置有进料口，所述乳化罐底部设置有出料口，所述盖体中央转动设置有上通管，所述乳化罐底部转动安装有与上通管同轴设置的下通管，所述上通管顶端与下通管底端之间设置有循环冷却组件，所述上通管底端与下通管顶端均连接有匀水圆盘，上下两个匀水圆盘之间设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括均匀分布的多个搅拌杆，所述匀水圆盘和搅拌杆均为中空结构，且所述搅拌杆两端通过匀水圆盘分别与上通管和下通管相连通，所述搅拌杆外侧设置有用于清理乳化罐内壁的清理组件，所述盖体上设置有用于驱动上通管以及搅拌组件旋转的驱动组件；所述循环冷却组件包括螺旋管、循环水泵、水箱、上连接管以及下连接管，所述螺旋管包裹设置在乳化罐外侧，所述水箱设置在盖体上端，所述循环水泵的进水端通过进水管与水箱相连通，所述循环水泵的出水端与螺旋管的一端相连通，所述螺旋管的另一端与下连接管相连通，所述下通管转动连通设置在下连接管上，所述上连接管与水箱相连接，所述上通管转动连通设置在上连接管上；所述制备工艺包括以下步骤：步骤一：加入原料，在乳化罐内充入水源，将适量的含活泼氢的化合物与过量的二异氰酸酯反应，合成中等分子量的预聚体并加入到乳化罐内；步骤二：搅拌乳化，通过驱动组件驱动上通管以及搅拌组件高速旋转对原料进行
乳化分散；步骤三：加入乳化剂，将二胺亲水性单体作为内部乳化剂加入到乳化罐内，生成相对分子量高的水性聚氨酯
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脲；步骤四：温度控制，利用循环冷却组件往螺旋管及搅拌杆通入冷却液，控制乳化温度不高于水与
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NCO基团反应的临界点温度，最终得到水性聚氨酯分散液。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：所述搅拌杆为连续弯折设置的波浪型弯杆，多个所述搅拌杆的内侧弯折处之间设置有支撑板，所述支撑板上固定连接有支撑杆，所述支撑杆两端分别与上下两个匀水圆盘相连接。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述清理组件包括刮板、固定筒、活动柱以及气囊，所述固定筒与搅拌杆相连接，所述活动柱滑动安装于固定筒内，所述刮板朝向搅拌杆的一侧与活动柱固定连接，所述刮板外侧设置有毛刷，所述气囊设置在固定筒内并与活动柱相连接。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述固定筒内壁上设置有限位槽，所述活动柱外壁上连接有与限位槽相适配的限位块，所述限位块卡合安装于限位槽内。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述驱动组件包括驱动电机、链轮以及链带，所述驱动电机固定设置在盖体上，所述驱动电机输出轴以及上通管的外侧均固定套接有链轮，两个所述链轮之间通过链带相连接。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述上连接管和下连接管上均设置有转动孔座，所述上通管和下通管分别适配转动安装于对应的转动孔座内，所述上通管和下通管上均贯穿有等间隔设置的通水槽，所述上通管和下通管通过通水槽分别与上连接管和下连接管相连通。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述螺旋管外侧包裹设置有隔温层。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述乳化罐底部固定连接有多个等距设置的支撑脚，所述支撑脚向外扩展设置。
[0013]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过循环冷却组件中的螺旋管包覆在乳化罐外围，能够使得乳化罐内部整体处于低温环境，并且搅拌杆在高速旋转过程中，其内部循环流通的冷却液能够使得搅拌杆始终保持低温状态，利用乳化罐及搅拌组件并通过循环冷却组件使得原料始终都能控制在低温环境中进行混合乳化分散，能够更有效地控制乳化温度不高于水与
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NCO基团反应的临界点温度，提高混合乳化分散效率，避免了
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NCO基团与水发生副反应而对聚氨酯制备造成不利影响；（2）本专利技术通过对水箱内的水源进行加热，再循环通入到搅拌杆以及螺旋管内，利用热胀冷缩使得气囊向外膨胀，推动活动柱以及刮板向外伸出直至抵靠在乳化罐内壁上，从而刮板在转动过程中可以通过毛刷对乳化罐内壁上的残留介质进行有效清理，结合螺旋管对于乳化罐的升温加热作用，有利于残留介质脱落，进一步加强了清理效果。
附图说明
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0015]图1是本专利技术的整体结构示意图；
图2是本专利技术中乳化罐的内部结构示意图；图3是本专利技术中循环冷却组件的结构示意图；图4是本专利技术中搅拌杆的结构示意图；图5是本专利技术中清理组件的结构示意图；图6是本专利技术中驱动组件的结构示意图；图7是本专利技术中上通管的连接示意图；图8是本专利技术中下通管的连接示意图。
[0016]图中：1、乳化罐；101、出料口；102、支撑脚；2、盖体；201、进料口；3、上通管；4、下通管；5、循环冷却组件；501、螺旋管；502、循环水泵；503、水箱；504、上连接管；505、下连接管；506、进水管；507、转动孔座；508、通水槽；509、隔温层；6、匀水圆盘；7、搅拌杆；701、支撑板；702、支撑杆；8、清理组件；801、刮板；802、固定筒；803、活动柱；804、气囊；805、毛刷；806、限位槽；807、限位块；9、驱动组件；901、驱动电机；902、链轮；903、链带。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性树脂的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺采用的装置包括乳化罐（1），所述乳化罐（1）顶端设置有盖体（2），所述盖体（2）上设置有进料口（201），所述乳化罐（1）底部设置有出料口（101），所述盖体（2）中央转动设置有上通管（3），所述乳化罐（1）底部转动安装有与上通管（3）同轴设置的下通管（4），所述上通管（3）顶端与下通管（4）底端之间设置有循环冷却组件（5），所述上通管（3）底端与下通管（4）顶端均连接有匀水圆盘（6），上下两个匀水圆盘（6）之间设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括均匀分布的多个搅拌杆（7），所述匀水圆盘（6）和搅拌杆（7）均为中空结构，且所述搅拌杆（7）两端通过匀水圆盘（6）分别与上通管（3）和下通管（4）相连通，所述搅拌杆（7）外侧设置有用于清理乳化罐（1）内壁的清理组件（8），所述盖体（2）上设置有用于驱动上通管（3）以及搅拌组件旋转的驱动组件（9）；所述循环冷却组件（5）包括螺旋管（501）、循环水泵（502）、水箱（503）、上连接管（504）以及下连接管（505），所述螺旋管（501）包裹设置在乳化罐（1）外侧，所述水箱（503）设置在盖体（2）上端，所述循环水泵（502）的进水端通过进水管（506）与水箱（503）相连通，所述循环水泵（502）的出水端与螺旋管（501）的一端相连通，所述螺旋管（501）的另一端与下连接管（505）相连通，所述下通管（4）转动连通设置在下连接管（505）上，所述上连接管（504）与水箱（503）相连接，所述上通管（3）转动连通设置在上连接管（504）上；所述制备工艺包括以下步骤：步骤一：加入原料，在乳化罐（1）内充入水源，将含活泼氢的化合物与二异氰酸酯反应，合成预聚体并加入到乳化罐（1）内；步骤二：搅拌乳化，通过驱动组件（9）驱动上通管（3）以及搅拌组件高速旋转对原料进行乳化分散；步骤三：加入乳化剂，将二胺亲水性单体作为内部乳化剂加入到乳化罐（1）内，生成水性聚氨酯
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脲；步骤四：温度控制，利用循环冷却组件（5）往螺旋管（501）及搅拌杆（7）通入冷却液，控制乳化温度不高于水与
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NCO基团反应的临界点温度，最终得到水性聚氨酯分散液。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝冶，
申请(专利权)人：台昌树脂佛山有限公司，
类型：发明
国别省市：