Способ охлаждения конденсационных полимеров после реакции синтеза и устройство для его осуществления

Способ охлаждения конденсационных полимеров после реакции синтеза и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 14.08. 79 (21) 2810133/23-05 (54 М. КЛ. с присоединением заявки Йо

С 08 J 3/12

В 29 В 3/00

В 01 J 2/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПрнормтетОпубликовано 07.0383. Бюллетень ЙВ 9

Дата опубликования описания 0703,83 (ЩУДКбб 099 2 (088.8) Н.Долин, A.Ô.Ôèëèïïîâ, И.В.Болгов, П.И.Григорьев, О.В.Бобылев, Н.E.Базяев и Н.N.Росанов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕHCAIJHOHHEK ПОЛИМЕРОВ

ПОСЛЕ РЕАКЦИИ СИНТЕЗА И УСТРОИСТВО.

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологий полимеров н.может быть использовано для получения твердых порошкообразных смол со стабильными физико-химическими свойствами за счет резкого охлаждения полимера после реакции синтеза.

Известен способ охлаждения полимеров после реакции синтеза, заключающийся в том, что полученный полимер, например, резольную фенолоформальдегидйую сйсщу, - разливают тонким слоем на противни И обдувают воздухом (1).

Недостатком известного способа является низкая скорость охлаждения, что ухудшает стабильность физико-.химических свойств. Кроме того, извлечение затвердевшей смолы и ее механическое измельчение — трудоемкие операции, требующие затрат ручного труда.

Наиболее близок к предлагаемому способ охлаждения конденсационных полимеров, включающий диспергирование горячего полимера в потоке хладагента (сжатого воздуха) на центробежном распылителе 2).

Известно устройство для охлаждения полимеров, содержащее охлаждающую камеру, патрубок для подачи в нее горячей смолы и струйный коллектор с соплами для подачи хладагента 3 .

Недостатком. указанного способа и .Устройства я ляется малый отбор тепла, что не позволяет практически одновременно и быстро (sa 2-3 мин) охладить готовую варку полимера весом

1,0-2,5 т. При промышленном осущест» влении способа потребности в сжатом. воздухе становятся технически нервальнымн.

Цель настоящего изобретения состоит в повышении скорости охлаждения, резком прекращении процесса поликонденсации и стабилизации физико-химических свойств полимера.

Поставленная цель достигается тем, что при охлаждении конденсационных полимеров после реакции синтеза способом, включающим диспергирование в потоке хладагента., охлаждение полимера производят путем струйной обработки сжиженным инертным газом.

Устройство для охлаждения конденсационных полимеров, содержащее охлаждаюцую камеру, патрубок для подачи в нее горячей смолы и струйный коллектор с соплами для подачи хладагента, дополнительно содержит емкость для сжиженного газа, подсоеди1002311

Таблица 1

Время желатиниз ации при

250 С, с

Температура размягчения по "кольцу и шане более

125

140

95 ненную к струйному коллектору, камера выполнена в виде диффузора и снабжена винтовым вихреобразователем, установленным в выходной части диффузора..

3а счет ударного воздействия струй 5 хладагента масса полимера охлаждается почти мгновенно, растрескивается и дробится. Благодаря повышению давления в камере аппарата вследствие испарения хладагента полимер в ви- 10 де отдельных твердых кусков увлекается турбулентным потоком хладагента, еще более иэмельчается в этом потоке и выходит иэ аппарата в виде песка с размерами частиц 0,1-1,0 мм и менее.

На фиг. 1 изображена общая схема установки криогенного охлаждения смол; на фиг.2 — вид А фиг.1 (устройство реактивной камеры охлаждения).

Установка криогенного отверждения полимеров включает струйную реактивную охлаждающую камеру 1, емкость для сжиженного инертного газа 2, циклон 3, рукавный фильтр 4, реактор синтеза смолы 5, уравнительный трубопровод б, насос 7 для подачи хладагента в струйный коллектор.

Струйная реактивная охлаждающая камера 1 выполнена в виде диффуэора ЗО и снабжена теплоиэоляцией, патрубком

8 для подачи в камеру горячей смолы, струйным коллектором 9 с соплами 10 для подачи хладагента, винтовым вихреобразователем 11 для закручивания 35 потока и повышения интенсивности измельчения, установленным в выходной части диффузора.

Работает данное устройство следующим образом. Смола из реактора 5 че-go рез запорный вентиль подается в струйную реактивную охлаждающую камеру 1, куда одновременно направляется сжиженный инертный газ из емкости 2. В зону охлаждения сжиженный газ посту-. пает под давлением, создаваемым насосом 7, проходит коллектор 9 (фиг.2) и струйные сопла 10. Горячая смола подается в зону охлаждения через легкосъемный патрубок 8 иэ материала с малой теплопроводностью, что преследует цель улучшения работы камеры охлаждения и облегчения очистки патрубка от затвердевшей резольной смолы.

Струйное воздействие сжиженного инертного газа на поток смолы разделяет этот поток на мелкие части, для которых возможно резкое охлаждение и внутренних слоев, а следовательно, растрескивание и мелкодисперсное раздробление. 60

Пройдя зону струйной обработки, поток смолы принимает пескообраэный вид, а его отдельные крупицы представляют собой "собрание трещин".

Поэтому дальнейшее измельчение смолы в порошок происходит очень легко и не требует каких-либо дополнительных устройств для помола — вполне достаточным оказывается того интенсивного устойчивого турбулентного газового потока, который образуется в струйной реактивной камере охлаждения вследствие обильного испарения хладагента . (кипение сжиженного инертного газа) .

Этот поток подхватывает затвердевшие крупицы смолы и выносит ее в циклон, производят по дороге за счет трения дальнейшее иэмельчение смолы в порошок. Циклон 3 задерживает практически всю массу затвердевшей смолы, а пылеобразная "хвостовая" часть улавливается в рукавном фильтре 4.

Давление внутри струйной реактивной охлаждающей камеры 1 и реактора

5 уравновешивается с помощью уравнительного трубопровода 6.

Струйная реактивная охлаждающая камера имеет тепловую вакуум-порошковую изоляцию.

Использование данного изобретения не связано с какими-либо особыми трудностями технического порядка и вполне приемлемо с экономической стороны.

Пример 1. Проводили криогенное охлаждение 100 кг полиэфирциануратной смолы ПЭЦИ после реакции синтеза в течение 5 мин параллельно (через отводящую трубу) с охлаждением основной массы смолы по существующей ранее технологии, т.е. розливом тонким слоем в противни и обдувом воздухом, Сравнительные физико-химические показатели представлены в табл.1.

Наименова- Требова- Сущест- Криогенние показа ния ТУ вующее ное охт елей ОИК-504. охлаж- лаждение ,051-77 дение

240-300 220 320

1002311

Формула изобретения

Н аименование показа— телей

Требова ния ТУ

16-504. .009-76

Существующее охлаждение

Криогенное охлаждение

Время желатинизации при

250 С,с

120-300 125

310

Температура размя гчения по

КремерСарпову, OC

73-90

60

ВНИИПИ Заказ 1723/9 Тираж 492 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгсрод,ул.Проектная,4

Пример 2. Проводили криогенное охлаждение 100 кг полиэфирной смолы ТФП-18 после реакции синтеза в течение 6 мин параллельно (через отводящую трубу) аналогично примеру 1.

Сравнительные физико-химические показатели представлены в табл.2.

Таблица 2

Аналогичные результаты достигнуты и при охлаждении резольной фенолоформальдегидной смолы, при этом во всех случаях отмечалась высокая стабильность физико-химических свойств.

1. Способ охлаждения конденсационных полимеров после реакции синтеза, включающий диспергирование полимера в потоке хладагента, о т л ич ающи и с я тем, что, сцелью повышения скорости охлаждения, резкого прекращения процесса поликонденсации и стабилизации физико-химических свойств, охлаждение полимера производят путем струйной обработки сжиженным инертным газом.

2. Устройство для охлаждения конденсационных полимеров, содержащее охлаждающую камеру, патрубок для подачи в нее горячей смолы и струйный коллектор с соплами для подачи хладагента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит емкость для сжиженного газа, подсоединенную к струйному коллектору, камера выполнена в виде диффузора и снабжена винтовым вихреэбразователем, установленным в выходной части диффузора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Николаев A.Ô.Ñèíòåòè÷åñêèå полимеры и пластические массы на их основе. М;Л., 1966, с. 434.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 562099, кл. В 01 J 1/24, 1973 (прототип) .

3. Патент Великобритании Р 1327064, кл. В5А, 1973 (прототип).