本發(fā)明涉及聚氨酯防水涂料的制備技術(shù)，具體說(shuō)是一種微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的方法及裝置。
背景技術(shù)：
聚氨酯防水涂料主要有聚醚多元醇和異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)制成，關(guān)鍵控制點(diǎn)包括原料含水率、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。傳統(tǒng)反應(yīng)釜使用導(dǎo)熱油在夾套內(nèi)流動(dòng)對(duì)物料進(jìn)行輻射加熱和冷卻，存在溫度控制不準(zhǔn)確、加熱及降溫時(shí)間長(zhǎng)的難題(加熱和降溫的時(shí)間往往占據(jù)生產(chǎn)周期的2/3以上)，因此如何對(duì)物料進(jìn)行快速精準(zhǔn)加熱，不產(chǎn)生多余余熱，同時(shí)降溫能夠更快，就成為了聚氨酯防水涂料生產(chǎn)領(lǐng)域提高質(zhì)量、降低能耗的關(guān)鍵技術(shù)所在。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有聚氨酯防水涂料合成時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷，提供一種能耗低、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的方法及裝置。
本發(fā)明所述微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的方法，包括以下步驟：
(1)微波脫水；
將原料聚醚多元醇、顏填料、分散劑投入帶有微波加熱裝置、冷凝回流裝置、錨式刮壁攪拌器、高速剪切機(jī)、快速冷卻降溫裝置、真空裝置的微波反應(yīng)釜中，啟動(dòng)微波加熱裝置和冷凝裝置，控制脫水溫度105-120℃，控制真空裝置出口氣體溫度100-110℃；
(2)降溫；
關(guān)閉微波加熱裝置，開啟快速冷卻降溫裝置，將物料溫度降至50-70℃；
(3)微波反應(yīng)；
投入異氰酸酯，啟動(dòng)微波加熱裝置，控制反應(yīng)溫度75-85℃、反應(yīng)時(shí)間2h；
(4)降溫；
關(guān)閉微波加熱裝置，開啟快速冷卻降溫裝置，將物料溫度降至40-60℃，投入催化劑、固化劑和溶劑；
(5)真空脫泡；
啟動(dòng)真空裝置，控制時(shí)間30-120min；
(6)放料；
在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，通過卸料口放料，得到聚氨酯防水涂料；
(7)洗罐；
投入溶劑，啟動(dòng)冷凝回流裝置和加熱裝置，控制溫度50-70℃。
進(jìn)一步，步驟(1)、步驟(3)和步驟(7)中物料加熱采用微波加熱的方式；
進(jìn)一步，步驟(2)、步驟(4)中物料降溫采用快速冷卻降溫裝置，即夾套冷卻和攪拌器冷卻雙模式降溫；
進(jìn)一步，步驟(1)中顏填料的分散使用錨式攪拌和高速剪切攪拌雙模式分散。
本發(fā)明微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的裝置，采用微波反應(yīng)釜，所述微波反應(yīng)釜由夾套式釜體、微波加熱裝置、錨式刮壁攪拌裝置、加料口、冷凝回流裝置、高速剪切機(jī)、真空裝置、蓋板、卸料閥、保溫層和測(cè)溫裝置組成；
所述微波加熱裝置位于釜體外；所述錨式刮壁攪拌裝置位于釜體中，并與蓋板相連；所述高速剪切機(jī)位于釜體中，并與釜體下端相連；所述蓋板位于釜體上以密封釜體；所述加料口位于蓋板上，并配有帶有觀察窗的蓋子；所述卸料閥位于釜體下端；所述保溫層包裹在釜體外表面；所述冷凝回流裝置位于蓋板上，并與釜體連通，用于排出廢氣；所述冷凝回流裝置上部設(shè)有真空裝置；所述測(cè)溫裝置安裝在釜體的下端、蓋板以及冷凝回流裝置的出口端；所述快速冷卻降溫裝置包括釜體的夾套腔和錨式刮壁攪拌裝置的內(nèi)腔與外置散熱器連接組成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
1、采用微波加熱，能夠使釜內(nèi)物料內(nèi)外同時(shí)受熱，升溫同步，加熱快速并且均勻，避免了傳統(tǒng)加熱釜壁和釜芯物料溫度不一致的弊病，并且能夠傳統(tǒng)加熱的幾十分之一。
2、本發(fā)明的快速冷卻降溫裝置創(chuàng)新的將夾套反應(yīng)釜內(nèi)的夾套腔全部作為冷卻裝置，并且將錨式攪拌器也制成冷卻裝置，在攪拌過程中，加速了物料的冷卻。因此能夠精確的控制生產(chǎn)過程的溫度和反應(yīng)時(shí)間。
附圖說(shuō)明
圖1位本發(fā)明實(shí)施例的微波反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例
本實(shí)施例之微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的方法，包括以下步驟：
在微波反應(yīng)釜內(nèi)依次通過真空投料裝置加入20份聚醚多元醇2000、12份聚醚多元醇3000、0.1份分散劑，開啟錨式攪拌裝置和微波加熱裝置，升溫至60℃，加入30份顏填料，開啟高速剪切裝置，繼續(xù)升溫至90℃，開啟真空裝置，繼續(xù)升溫至120℃，在真空裝置的進(jìn)口端冷凝器裝置提取冷凝液，使用水分測(cè)定儀檢測(cè)冷凝液中水分含量，直至無(wú)水分檢出，即表明脫水完成，停止真空裝置和微波加熱裝置。開啟快速降溫裝置，將物料溫度降至60℃，通過真空投料9份異氰酸酯，開啟微波加熱裝置，升溫至80℃反應(yīng)2h。關(guān)閉高速剪切裝置和加熱裝置，開啟快速降溫裝置，將物料溫度降至50℃，關(guān)閉快速降溫裝置，真空吸入0.1份催化劑、4份固化劑和12份溶劑，攪拌0.5h，開啟真空裝置，在-0.08mpa的負(fù)壓下脫泡，直至在觀察窗看不到泡沫為止，放料。
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例之微波反應(yīng)制備聚氨酯防水涂料的裝置，包括微波反應(yīng)釜，所述微波反應(yīng)釜由夾套式釜體1、微波加熱裝置7、錨式刮壁攪拌裝置4、加料口2、冷凝回流裝置5、高速剪切機(jī)10、真空裝置6、蓋板3、卸料閥11、保溫層8和測(cè)溫裝置9組成；
所述微波加熱裝置7位于釜體外；所述錨式刮壁攪拌裝置4位于釜體中，并與蓋板3相連；所述高速剪切機(jī)10位于釜體1中，并與釜體1下端相連；所述蓋板3位于釜體1上以密封釜體；所述加料口2位于蓋板3上，并配有帶有觀察窗的蓋子；所述卸料閥11位于釜體1下端；所述保溫層8包裹在釜體1外表面；所述冷凝回流裝置5位于蓋板3上，并與釜體1連通，用于排出廢氣；所述冷凝回流裝置5上部設(shè)有真空裝置6；所述測(cè)溫裝置9安裝在釜體1的下端、蓋板3以及冷凝回流裝置5的出口端；所述快速冷卻降溫裝置包括釜體1的夾套腔和錨式刮壁攪拌裝置4的內(nèi)腔與外置散熱器連接組成。
微波加熱裝置7采用4-8層圓環(huán)進(jìn)行均勻布置微波管，使微波輻射均勻分布于釜體1內(nèi)部。
快速冷卻降溫裝置是指釜體1的夾套腔和錨式刮壁攪拌裝置4的內(nèi)腔與外置散熱器連接組成，釜體1的夾套腔和錨式刮壁攪拌裝置4的內(nèi)腔充滿導(dǎo)熱油。
攪拌是通過錨式刮壁攪拌4和高速剪切機(jī)10實(shí)現(xiàn)的；
保溫層8用于釜體物料的保溫；
夾套釜體1采用耐熱玻璃制成，蓋板3采用不銹鋼材質(zhì)，微波加熱裝置7采用圓環(huán)形式進(jìn)行均勻布置微波管。冷凝回流裝置5為油冷凝管，配有溫度顯示裝置。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，本發(fā)明還可以應(yīng)用在利用微波加熱反應(yīng)的化工相似領(lǐng)域，上述并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。