一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺制造技术

本发明专利技术属于热塑性聚氨酯弹性体技术领域，公开了一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺。包括以下步骤：(1)将水下切粒完成后的TPU颗粒料先送入小料仓，所述小料仓的温度控制为60

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺


[0001]本专利技术属于热塑性聚氨酯弹性体
，尤其涉及一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺。

技术介绍

[0002]热塑性聚氨酯弹性体(TPU)颗粒在包装成为产品后，经常会出现颗粒与颗粒黏连的现象，严重黏连即所谓的结块现象。结块现象在TPU行业的生产中普遍存在，增加了生产商的制造成本，而且对下游客户的使用带来了不利影响。例如，下游客户使用TPU主要包括挤出、注塑等工艺，由于结块现象的出现，致使下料不稳定，严重影响影响制件的成型及强度稳定性。
[0003]导致TPU结块的原因有很多，如(1)颗粒间反应及相互作用力：TPU属于极性聚合物，分子链间氢键较多，内聚能较大，相互作用力大，容易相互吸引而结块，由于颗粒在干燥过程中，反应或内生热的聚集导致重新粘连；(2)水分：烘干前期温度突然升高，使颗粒表面温度急剧上升，颗粒内部水分来不及挥发吸附在颗粒表面热量聚集而结块；(3)颗粒形状及大小：粒径越大，越均匀，圆润度越高，则颗粒间的接触面积越小，越不容易结块；(4)TPU反应不完全，在料仓中熟化过程中及包装后存放过程中存在继续反应，相互挤压在一起的颗粒表面因反应而相互粘连导致结块，此类结块一旦形成较难破碎；等等。
[0004]目前，针对TPU结块现象具体的解决方案有：(1)调整配方，降低原辅料吸水性；(2)加快干燥速率，如提高干燥温度，增加蒸发面积，铺薄点，当然沸腾干燥是最有效的；(3)干燥后整粒，如使用摇摆式颗粒机；(4)在烘干前期温度从低温慢慢升高，使颗粒内部水分挥发出来，多次翻料；(5)加入分散剂或防粘剂；等等。以上方案的不足如下：(1)调整配方，在降低结块现象的基础上必然会引起TPU产品性能的变动，对于发展相对成熟的产品而言，不可取，仅适用于研发新配方；(2)提高蒸发面积，必须更换一系列除湿、干燥、熟化设备，成本太高；(3)干燥后整粒，仅适用于小批量生产，对于大批量生产的公司而言，成本太高；(4)在烘干前期，缓慢升温以去除水分，升温速度太慢必然影响产量，太快则影响烘干效果，至今成熟的TPU粒料烘干工艺未见诸报道；(5)加入助剂，影响TPU产品物性和透明性，还有析出风险。

技术实现思路

[0005]根据以上现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺，提供了一种简单有效的TPU烘料方式，可以较好地解决TPU结块问题。本专利技术通过加速TPU在料仓中的反应，充分降低存放过程中出现的反应问题，而且通过梯度降温、液氮降温、液氮保护等措施，解决了TPU的结块问题，而且提高了TPU的存储稳定性和加工稳定性。
[0006]为实现以上目的，所采用的技术方案是：
[0007]一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺，包括以下步骤：
[0008](1)将水下切粒完成后的TPU颗粒料先送入小料仓，所述小料仓的温度控制为60
‑
90℃，螺杆转速3
‑
6r/min，搅拌1.5
‑
3h；
[0009](2)之后将物料送入大料仓，所述大料仓温度控制在30
‑
50℃保持1
‑
2h，螺杆转速1
‑
3r/min，并添加滑剂；
[0010](3)向大料仓中通入氮气，使得大料仓内温度降低至0
‑
25℃，维持转速不变，搅拌0.5
‑
2h。
[0011]采用上述技术方案的技术效果在于：
[0012]步骤(1)的目的在于：高温加速未反应完全的TPU颗粒料继续反应，高速搅拌避免结块；
[0013]步骤(2)的目的在于：除去颗粒水分，使得颗粒水分达标，同时降低转速和添加滑剂，使得滑剂吸附在颗粒表面，减少颗粒摩擦生热，避免热量聚集。
[0014]步骤(3)的目的在于：0
‑
25℃的温度控制较为严苛，低于室温后正常温控难以实现，但通入氮气后可以起到迅速降温的目的，而且氮气的加入排空了料仓内的空气，对颗粒包装后具有一定保护作用，更重要的是充入液氮排除了空气中的水分对TPU的影响，进一步降低了TPU存放过程中反应的发生，有利于提高产品的存储稳定性和加工稳定性。
[0015]进一步，所述步骤(2)大料仓的TPU颗粒容量在5t
‑
25t之间，优选10t
‑
15t吨。
[0016]进一步，所述小料仓的TPU颗粒容量在1t
‑
5t之间。
[0017]进一步，所述滑剂的添加量为TPU颗粒料质量的0
‑
200ppm之间。
[0018]其中，大、小料仓的容量同样是重点，如果料仓减小可以相应缩短烘料时间，但不具体列举。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0020]本专利技术充分完善了TPU造粒完成后的干燥、熟化工艺，通过对干燥、熟化料仓温度的阶段性控制，将TPU颗粒结块风险规避到最低，关键点是温度的梯度温度控制、各阶段搅拌时间、螺杆转速及对应的料仓容量。与传统TPU结块解决方案相比，优势如下：(1)投资少，能耗低，不用额外增加设备；(2)最大程度上保证产品原有性能，降低了产品性能变化的风险；(3)可操作性强，安全可靠，适用于任何规模生产；(4)提高了TPU的加工稳定性。
具体实施方式
[0021]以下结合实例对本专利技术进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0022]实施例1
[0023]选用美瑞新材E385C3的TPU产品15吨进行实验，水下切粒完成后的TPU颗粒进入小料仓，小料仓容积1.5t，温度控制80℃，料仓螺杆转速4r/min，搅拌2h，然后送入15t大料仓，温度控制在50℃保持2h，螺杆转速2r/min，并正常添加滑剂，滑剂量200ppm，大料仓通入氮气，温度降低至10℃，维持转速不变，搅拌2h后包出，入库；入库后放置1周、1个月、3个月评估结块情况。
[0024]实施例2
[0025]选用美瑞新材E385C3的TPU产品15吨进行实验，水下切粒完成后的TPU颗粒进入小料仓，小料仓容积1.5t，温度控制90℃，料仓螺杆转速4r/min，搅拌2h，然后送入15t大料仓，
温度控制在40℃保持2h，螺杆转速2r/min，并正常添加滑剂，滑剂量200ppm；大料仓通入氮气，温度降低至20℃，维持转速不变，搅拌2h后包出，入库；入库后放置1周、1个月、3个月评估结块情况。
[0026]实施例3
[0027]选用美瑞新材E385C3的TPU产品15吨进行实验，水下切粒完成后的TPU颗粒进入小料仓，小料仓容积1.5t，温度控制90℃，料仓螺杆转速4r/min，搅拌2h，然后送入15t大料仓，温度控制在40℃保持2h，螺杆转速4r/min，并正常添加滑剂，滑剂量200ppm；大料仓通入氮气，温度降低至20℃，维持转速不变，搅拌2h后包出，入库；入库后放置1周、1个月、3个月评估结块情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯弹性体的后处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水下切粒完成后的TPU颗粒料先送入小料仓，所述小料仓的温度控制为60
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90℃，螺杆转速3
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6r/min，搅拌1.5
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3h；(2)之后将物料送入大料仓，所述大料仓温度控制在30
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50℃保持1
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2h，螺杆转速1
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3r/min，并添加滑剂；(3)向大料仓中通入氮气，使得大料仓内温度降低至0
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈自安，刘建文，王娜，宋红玮，张生，
申请(专利权)人：美瑞新材料创新中心山东有限公司，
类型：发明
国别省市：